调度算法是操作系统中管理进程执行顺序的核心机制，不同算法在效率、公平性和响应性上有显著差异。以下是常见调度算法的对比：

1. 先来先服务（FCFS）

  • 特点：按请求顺序分配CPU，简单但可能导致长作业等待。
  • 适用场景：批处理系统，对公平性要求高的环境。
  • 优点：实现简单，无优先级处理逻辑。
  • 缺点：可能造成“ convoy effect ”（ convoy_effect ），新任务需等待长任务完成。
先来先服务

2. 短作业优先（SJF）

  • 特点：优先执行预计运行时间短的进程。
  • 适用场景：实时系统，需最小化平均等待时间。
  • 优点：平均等待时间最短，资源利用率高。
  • 缺点：需预知作业执行时间，可能造成长作业饥饿（ long_job_hunger ）。
短作业优先

3. 时间片轮转（RR）

  • 特点：为每个进程分配固定时间片，时间片用完后挂起。
  • 适用场景：分时系统，多用户交互环境。
  • 优点：公平性高，响应迅速。
  • 缺点：上下文切换开销大，时间片选择影响性能。
时间片轮转

4. 优先级调度（Priority）

  • 特点：根据进程优先级分配CPU，高优先级优先执行。
  • 适用场景：实时系统或关键任务调度。
  • 优点：关键任务可快速响应。
  • 缺点：低优先级任务可能长期等待，需动态调整优先级。
优先级调度

5. 多级反馈队列（MFQ）

  • 特点：结合多种调度策略，动态调整进程优先级。
  • 适用场景：通用操作系统，兼顾公平与响应性。
  • 优点：灵活性高，适应复杂需求。
  • 缺点：实现复杂，需合理设计队列结构。
多级反馈队列

如需深入学习调度算法的数学模型或实际代码实现，可访问 调度算法详解 进行扩展阅读。