进程调度
进程调度通常发生在以下情况:
在非抢占式调度中，进程开始执行后，除非它主动放弃CPU或者被阻塞，否则它总是可以执行的。
在抢占式调度中，如果一个优先级更高的进程在执行过程中到来，CPU的使用权就会被拿走，尤其是在时间片调度中，即使时间片没有用完。但是抢占不是任何时候都能发生的，设计不好可能会发生优先级反转或者死锁。
在不同的场景下，为了达到不同的目标，评价调度算法的标准是不同的。这里我们介绍一些常用的标准:
公平:给每个进程一个公平使用CPU的机会。
平衡:使系统的所有组件得到最大的利用。
吞吐量吞吐量:单位时间内完成的任务数。
周转时间:一般来说，在批处理系统中，提交和完成一个批处理任务之间的时间间隔。
CPU利用率:CPU CPU的利用率。
等待时间:流程在就绪队列中等待的时间。
响应时间:一般来说，在交互系统中，用户提交任务到第一次得到响应的间隔时间(任务可能没有完成)。
会议截止日期:一般情况下，数据在实时系统中处理，以避免丢失或失效。
接下来，让我们看看三种不同类型的系统中常用的调度算法。
1.先来先服务
这是非抢占式的先来先服务算法。只有一个就绪流程队列。如果进程在执行过程中被阻塞，它将进入阻塞队列，然后它将作为一个新的进程排队到就绪队列的末尾。
优点:易于理解和实现。
缺点:平均等待时间往往很长，不利于平衡CPU密集型和IO密集型进程。
2.SJF:最短的工作优先
SJF也是非抢占式调度，每次都选择最短的任务来执行。
3.下一个最短剩余时间
它是SJF的一个抢占式版本，当一个新任务到达时，它会重新调度并选择剩余时间最短的任务。
SJF和最短剩余时间Next的问题是，通常很难判断流程的剩余执行时间。除非这是一个需要频繁执行的任务，否则可以根据历史的统计分析来确定执行时间的大致范围。
1.循环调度
轮询调度。给每个进程相同的时间片，依次执行。时间片一般为20-50msec，太短会导致进程切换浪费时间，太长会导致响应时间延长。
优势:比SJF反应更快
缺点:周转时间长。
2.优先级调度
优先级调度给每个进程分配优先级，高优先级先执行，也是一种时间片调度算法。优先级可以静态或动态分配。为了防止高优先级进程一直占用CPU，可以在顺序执行后减少。在具有相同优先级的进程之间可以使用其他调度算法，例如循环调度，并且不同的调度算法可以用于不同的队列。
优点:优先介绍。
3.多个队列
为了避免执行时间长的进程频繁的进程切换，可以在不同的优先级队列之间分配不同长度的时间片。流程执行一次后，会被分配执行时间更长的其他优先级。比如一个进程需要100个量程，第一次执行分配1，下次执行分配2，下次执行分配4，8，16，32，64。与每次只分配1的纯轮询算法相比，减少了进程调度的次数。
4.保证调度
上面提到的算法都不能保证进程能够得到的CPU时间，但是在某些情况下，我们需要保证进程使用CPU的机会和时间。比如n个用户同时登录，一般需要保证每个用户能够获得1/n个CPU，或者我们可以购买VPN服务，根据不同的用户级别获得一定的带宽保障。这种算法被称为保证调度。在实现中，需要跟踪分配给每个进程的CPU。与承诺分配相比，比例最小的进程将获得下一次使用权。
5.彩票时间安排
彩票调度算法引入了随机性，为每个进程发行一张彩票。排班就像彩票，谁中了彩票谁就得到资源。优先级较高的进程可以获得多张彩票，提高中奖几率。
彩票调度的有趣之处在于，进程可以互相赠送彩票。例如，进程1 pending在进程2上，它可以将其所有彩票交给进程2，以提高其被调度的机会。在process2之后将彩票返回到process1。
6.公平份额调度
让我们考虑一种情况，所有进程都不属于一个用户，这在Linux系统中很常见。如果user1有99个进程，user2只有1个进程，按照前面的算法，user1可能得到99%的CPU，而user2只有1%。为了实现用户级的公平性，在调度时需要考虑进程属于哪个用户。
有两种实时系统:
在实时系统中，任务时间一般较短，调度器需要使所有进程在截止日期前完成。对于周期性发生的事件，如果事件的周期为，则事件处理时间(需要占用CPU的时间)为，只有这样才可以调度。
调度算法只能由操作系统实现吗？流程有没有权力说要用哪种调度算法？答案是肯定的。机制与策略分离，操作系统提供多种实现机制，并提供系统调用，进程传递参数给OS指定使用哪个调度策略。
如果线程是在用户模式下实现的，那么就需要两级调度，OS负责调度进程，进程负责调度线程。如果线程是在内核模式下实现的，操作系统直接调度线程，而不管它属于哪个进程。