目录
1. 先进先出算法（FIFO）
2. 前后台调度算法
3. 最短处理机运行期优先调度算法（短进程优先算法）
4. 最高响应比优先调度算法（HRRN）
5. 优先级调度算法
6. 时间片轮转调度算法
7. 多级反馈队列轮转算法（MFQ）
调度算法是操作系统中用于决定进程或任务执行顺序的重要机制。以下是几种常见的调度算法的详细介绍：
1. 先进先出算法（FIFO，First In First Out）
概念：简称FIFO，也称为先来先服务（FCFS）该调度算法按照进程到达就绪队列的顺序进行调度，先到达的进程先执行。
特点：这种算法非常简单且易于实现，是一种非抢占式调度算法。一旦进程开始执行，它会一直运行直到完成。
优缺点：其优点是公平且实现简单；
但缺点也显而易见，平均等待时间较长，可能导致“护航效应” （即短进程需一直等待长进程完成），并且不适合交互式系统。
2. 前后台调度算法
概念：前后台调度将系统分为前台和后台两部分。
- 前台处理交互式任务，需要快速响应；
- 后台则处理批处理任务，可以延迟执行。
特点：前台任务的优先级高于后台任务，因此系统会优先调度前台任务。若没有前台任务，则调度后台任务。
优缺点：此算法适合交互式系统，能够保证用户请求得到快速响应；但缺点是可能导致后台任务长时间得不到执行。
3. 最短处理机运行期优先调度算法（SJF，短进程优先算法）
概念：SJF会选择预计运行时间最短的进程优先执行。它有非抢占式和抢占式两种形式；
- 非抢占式SJF：一旦开始执行就不会被打断；
- 而抢占式SJF：（又叫最短剩余时间优先）则可以在更短的进程到达时抢占当前进程。
特点：这种算法能够最小化平均等待时间，但前提是必须预知进程的运行时间。
优缺点：优点是能够最小化平均等待时间，缺点则是可能导致长进程饥饿（长时间得不到执行），并且难以准确预测进程的运行时间。
4. 最高响应比优先调度算法（HRRN，Highest Response Ratio Next）
概念：HRRN算法通过计算响应比来决定调度顺序，响应比的计算公式为：
该算法选择响应比最高的进程优先执行。
特点：HRRN综合考虑了等待时间和运行时间，避免了长进程饥饿，是一种非抢占式调度算法。
优缺点：优点是能够兼顾短进程和长进程的公平性；缺点则是计算响应比需要额外的开销。
5. 优先级调度算法
概念：优先级调度为每个进程分配一个优先级，优先级高的进程优先执行。根据优先级的分配方式，可以分为静态和动态两种：静态优先级在进程创建时确定；动态优先级则会根据进程的状态和行为在运行过程中调整。
特点：该算法灵活，可以根据进程的重要性或需求调整调度顺序，但可能导致低优先级进程被长期饿死。
优缺点：优点是灵活且适用于多种场景；缺点是可能导致低优先级进程长时间无法执行。
6. 时间片轮转调度算法（RR，Round Robin）
概念：时间片轮转算法通常用于分时系统，每个进程分配一个固定的时间片。时间片耗尽后，进程会被抢占并重新加入就绪队列的末尾。
特点：此算法相对公平，能保证每个进程都获得一定的CPU时间。
时间片的大小对性能有较大影响：
- 时间片过小会导致频繁的上下文切换，增加系统开销；
- 时间片过大会退化为FIFO。
优缺点：优点是公平，适用于交互式系统；缺点是上下文切换的开销较大。
7. 多级反馈队列轮转算法（MFQ，Multilevel Feedback Queue）
概念：多级反馈队列算法将就绪队列分为多个优先级不同的队列，并允许进程在不同队列之间动态移动。每个队列可以使用不同的调度算法，如时间片轮转。进程初始进入最高优先级队列，若时间片用完且未完成，则降级至次高优先级队列。
特点：该算法结合了多种调度算法的优点，能够动态调整进程优先级，适应不同类型的任务。
优缺点：优点是灵活，适合多种任务类型，能有效减少短进程的响应时间；缺点是实现复杂，需要合理设置队列参数。
总结
| 调度算法 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 先进先出（FIFO） | 简单，非抢占式 | 批处理系统 |
| 前后台调度 | 前台任务优先，后台任务延迟 | 交互式系统 |
| 最短处理机运行期优先（SJF） | 最小化平均等待时间 | 批处理系统 |
| 最高响应比优先（HRRN） | 兼顾等待时间和运行时间 | 批处理系统 |
| 优先级调度 | 静态或动态优先级，灵活 | 实时系统、通用系统 |
| 时间片轮转（RR） | 公平，适合交互式系统 | 分时系统 |
| 多级反馈队列（MFQ） | 结合多种调度算法，动态调整优先级 | 通用系统 |
每种调度算法有其特点，具体应用时应根据系统需求选择合适的算法或组合使用多种算法。
