进程调度算法有哪些

进程调度是指操作系统负责按照一定的方式和优先级去选择和安排进入就绪队列的进程，让其获得CPU时间片并执行。而进程调度算法就是这个过程中所采用的策略和算法，其主要目的是优化CPU的利用率和响应时间。基于不同的需求，需要采用不同的进程调度算法。

一、先来看看操作系统中常用的几种进程调度算法：

1. 先来先服务（FCFS）算法：FCFS是最简单和最基本的调度算法，其根据先来先服务的原则，按照进程提交的顺序进行调度。FCFS算法不会出现饥饿的情况，但是其无法解决短作业的问题，可能导致长作业的等待时间过长。

2. 最短作业优先（SJF）算法：SJF是一个非抢占式的调度算法，其优先完成需要计算时间最短的进程。该算法可以减少平均等待时间，但是可能会因为长作业等待时间过长而导致短作业的饥饿。

3. 时间片轮转（RR）算法：RR算法是一种抢占式调度算法，将CPU的时间分成若干个时间片，每个时间片都有一个固定的时间量。当进程用完了时间片，进程必须重新排队等待CPU的使用权。该算法能使所有进程公平分配时间片，但是存在上下文切换的开销。

4. 优先级调度算法：该算法根据进程的优先级来调度，它可以更加灵活地支持不同进程的需求，但是如果优先级设置不当可能会产生饥饿现象。

5. 多级反馈队列（MFQ）算法：MFQ算法将就绪队列分成多个队列，每个队列的时间片大小不同，当进程需要执行的时间超过了当前队列的时间片，会将其移动到下一个队列，如此循环。该算法能够在考虑时间片大小的同时更好地考虑短作业，但如果队列设置不当，可能会导致长作业的饥饿。

二、从哪些角度来考虑进程调度算法的优化呢？

1. CPU利用率：进程调度算法可以使CPU完全使用或尽可能接近完全使用。

2. 响应时间：进程调度算法可以尽可能减少用户的等待时间，提高用户的响应能力。

3. 吞吐量：调度算法可以尽可能增加和提高系统吞吐量，使系统的工作效率提高。

4. 公平性：调度算法可以尽可能地保证公平性，让所有的进程都有机会获得CPU资源。

三、结论

不同的进程调度算法适用于不同的场景，我们需要根据具体情况灵活选择。对于长作业和短作业混合的应用，MFQ相对来说是比较合适的，可以兼顾短作业和长作业；当我们需要优化响应时间和公平性时，RR和优先级调度算法更适用；对于一些长时间的计算占用CPU资源的进程，则需要采取SJF算法；而FCFS算法则只适用于简单场景。

总之，在选择进程调度算法时，需要充分考虑系统实际需求和整体优化效果。