linux7种进程调度算法
1：先来先服务（FCFS）调度算法
原理：按照进程进入就绪队列的先后次序进行选择。对于进程调度来说，一旦一个进程得到处理机会，它就一直运行下去，直到该进程完成任务或者因等待某事件而不能继续运行，彩绘让出处理机会。先来先服务算法属于非 剥夺方式。
很少用此算法作为主要的调度算法，会结合其他的调度算法来使用
2：优先级调度算法
原理：按照进程的优先级高低来进行调度，使高优先级进程优先得到处理机的调度算法称为优先级调度算法。
3：时间片轮转调度算法
原理：按照先来先服务原则进行调度，但进程仅占用处理机一个时间片。在使用完一个时间片后，即使进程还没有完成其运行，它也必须让出处理机给下一个就绪的进程。
特别要注意的是，时间片是否用完的判定程序是由时钟中断处理程序激活的，因此时间片值必须大于时钟中断间隔。
4.短进程优先（SPF）调度算法
短进程优先调度算法从进程的就绪队列中挑选那些运行时间（估计时间）最短的进程进入主存运行。这是一个非剥夺算法，问题是进程耗时难以估计
5.最短剩余时间优先调度算法
原理是：让“运行到任务完成时所需的运行时间最短”的进程优先得到处理。
该算法的优点是，可以用于分时系统，保证及时响应用户要求。缺点是，系统开销增加。首先，要保存进程的运行情况记录，以比较其剩余时间长短：其次，剥夺本身也要消耗处理机时间。毫无疑问，这个算法使短进程一进入系统就能立即得到服务，从而缩短进程的平均等待时间。
6.最高响应比优先调度算法
原理是：每个进程都有一个动态优先数，该优先数不但是要求的服务时间，而且是该进程得到服务所花费的等待时间的函数。进程的动态优先数计算公式如下：
优先数=（等待时间+要求的服务时间）/要求的服务时间
7.多级反馈队列调度算法
当一个新进程进入系统后，它被放入第1级队列的末尾。该队列中的进程按先来先服务原则得到处理机，并使用一个相应于该队列的时间片。假如进程在这个时间片内完成了其全部任务，或因等待事件或/O而主动放弃了处理机，该进程就撤离系统（任务完成）或进入相应的等待队列，从而离开就绪队列。若进程使用完了整个时间片后，其运行任务并未完成（也没有产生V/O请求），仍然要求运行，则该进程被剥夺处理机，同时它被放入下一级队列的末是，当第1级队列为空后，调度程序才去调度第2级队列中的进程。其调度方法同前。当第1、2爱队列全部为空后，才去调度第3级队列中的进程……当前面各级队列全部为空后，才去调度最后第n级队列中的进程。第n级（最低优先级）队列中的进程采用时间片轮转调度算法进行调度。当比运行进程更高级别的队列中到来一个新的进程时，它将抢占处理机，而被抢占的进程回到原队列的末尾。
多级反馈队列的调度操作如上所述，它根据进程运行情况的反馈信息而对队列进行组织并调度进程。但对此调度算法需要说明如下。
①照顾I/O型进程的目的在于充分利用外部设备，以及对终端交互用户及时地予以响应。
为此，通常L/O型进程会进入最高优先级队列，从而能很快得到处理机。另一方面，第1级队列
中进程的时间片值也应大于大多数I/O型进程产生一个I/O请求所需的运行时间。这样，既能
使I/O型进程得到及时处理，也避免了不必要的过多的在进程间转接处理机的操作，以减少系统开销。
②处理机型（计算型）进程由于总是用尽时间片（有些计算型进程一直运行几小时也不会产生一个IO请求），而由最高优先级队列逐次进入低优先级队列。虽然运行优先级降低了，等待时间也较长，但终究会得到较大的时间片值来运行，直至在最低一级队列中轮转。
③在有些分时系统中，一个进程由于IO操作完成而要求重新进入就绪队列，并不是将它
放入最高优先级队列，而是让它进入因I/O请求而离开的原来那一级队列。这就需要对进程所在的队列序号进行记录。这样做的好处是，有些计算型进程偶然产生一次I/O请求，I/O操作完成后仍然需要很长的处理机运行时间，为减少进程的调度次数和系统开销，就不要让它们从最高级队列逐次下移，而是直接放入原来所在队列。
内存页面置换算法
含义：当CPU访问页面不在物理内存时，便产生一个缺页中断，请求操作系统将所缺页调入物理内存。
第4步中，如果找不到空闲页，说明此时内存已满。这时需要页面置换算法，选择一个物理页，如果该物理页有被修改过（脏页），则把它换出到磁盘，然后把该被置换出去的页表项改成无效的，最后把正在访问的页面装入到这个物理页中。
虚拟内存管理流程：
1： OPT（最佳页面置换）
描述：置换在未来最长时间不访问的页面。
2： FIFO（先进先出）
描述：选择内存驻留时间最长的页面进行置换。
3：LRU（最近最久未使用）
描述：发生缺页时，选择最长时间没有被访问的页面进行置换。
4：LOCK（时钟页面置换）
描述：把所有页面都保持在一个类似钟面的环形链表，一个表针指向最老的页面。
5：LFU（最不常用置换）
描述：发生缺页中断时，选择访问次数最少的页面，并将其淘汰。
磁盘的结构
常见的机械磁盘是上图左边的样子，中间圆的部分是磁盘的盘片，一般会有多个盘片，每个盘面都有自己的磁头。右边的图就是一个盘片的结构，盘片中的每一层分为多个磁道，每个磁道分多个扇区，每个扇区是 512 字节。那么，多个具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面，如上图里中间的样子。
磁盘调度算法的目的很简单，就是为了提高磁盘的访问性能，一般是通过优化磁盘的访问请求顺序来做到的。
寻道的时间是磁盘访问最耗时的部分，如果请求顺序优化的得当，必然可以节省一些不必要的寻道时间，从而提高磁盘的访问性能。
假设有下面一个请求序列，每个数字代表磁道的位置：
98，183，37，122，14，124，65，67
初始磁头当前的位置是在第 53 磁道。
接下来，分别对以上的序列，作为每个调度算法的例子，那常见的磁盘调度算法有：
先来先服务算法
最短寻道时间优先算法
扫描算法算法
循环扫描算法
LOOK 与 C-LOOK 算法
先来先服务
先来先服务（First-Come，First-Served，FCFS），顾名思义，先到来的请求，先被服务。
那按照这个序列的话：
98，183，37，122，14，124，65，67
那么，磁盘的写入顺序是从左到右，如下图：
先来先服务算法总共移动了 640 个磁道的距离，这么一看这种算法，比较简单粗暴，但是如果大量进程竞争使用磁盘，请求访问的磁道可能会很分散，那先来先服务算法在性能上就会显得很差，因为寻道时间过长。
最短寻道时间优先（Shortest Seek First，SSF）算法的工作方式是，优先选择从当前磁头位置所需寻道时间最短的请求，还是以这个序列为例子：
98，183，37，122，14，124，65，67
那么，那么根据距离磁头（ 53 位置）最近的请求的算法，具体的请求则会是下列从左到右的顺序：
65，67，37，14，98，122，124，183
最短寻道时间优先
最短寻道时间优先
磁头移动的总距离是 236 磁道，相比先来先服务性能提高了不少。
但这个算法可能存在某些请求的饥饿，因为本次例子我们是静态的序列，看不出问题，假设是一个动态的请求，如果后续来的请求都是小于 183
磁道的，那么 183 磁道可能永远不会被响应，于是就产生了饥饿现象，这里产生饥饿的原因是磁头在一小块区域来回移动。
扫描算法
最短寻道时间优先算法会产生饥饿的原因在于：磁头有可能再一个小区域内来回得移动。
为了防止这个问题，可以规定：磁头在一个方向上移动，访问所有未完成的请求，直到磁头到达该方向上的最后的磁道，才调换方向，这就是扫描（Scan）算法。
这种算法也叫做电梯算法，比如电梯保持按一个方向移动，直到在那个方向上没有请求为止，然后改变方向。
还是以这个序列为例子，磁头的初始位置是 53：
98，183，37，122，14，124，65，67
那么，假设扫描调度算先朝磁道号减少的方向移动，具体请求则会是下列从左到右的顺序：
37，14，0，65，67，98，122，124，183
扫描算法
磁头先响应左边的请求，直到到达最左端（ 0 磁道）后，才开始反向移动，响应右边的请求。
扫描调度算法性能较好，不会产生饥饿现象，但是存在这样的问题，中间部分的磁道会比较占便宜，中间部分相比其他部分响应的频率会比较多，也就是说每个磁道的响应频率存在差异。
循环扫描算法
扫描算法使得每个磁道响应的频率存在差异，那么要优化这个问题的话，可以总是按相同的方向进行扫描，使得每个磁道的响应频率基本一致。
循环扫描（Circular Scan, CSCAN ）规定：只有磁头朝某个特定方向移动时，才处理磁道访问请求，而返回时直接快速移动至最靠边缘的磁道，也就是复位磁头，这个过程是很快的，并且返回中途不处理任何请求，该算法的特点，就是磁道只响应一个方向上的请求。
还是以这个序列为例子，磁头的初始位置是 53：
98，183，37，122，14，124，65，67
那么，假设循环扫描调度算先朝磁道增加的方向移动，具体请求会是下列从左到右的顺序：
65，67，98，122，124，183，199，0，14，37
循环扫描算法
磁头先响应了右边的请求，直到碰到了最右端的磁道 199，就立即回到磁盘的开始处（磁道 0），但这个返回的途中是不响应任何请求的，直到到达最开始的磁道后，才继续顺序响应右边的请求。
循环扫描算法相比于扫描算法，对于各个位置磁道响应频率相对比较平均。
LOOK 与 C-LOOK算法
我们前面说到的扫描算法和循环扫描算法，都是磁头移动到磁盘「最始端或最末端」才开始调换方向。
那这其实是可以优化的，优化的思路就是磁头在移动到「最远的请求」位置，然后立即反向移动。
那针对 SCAN 算法的优化则叫 LOOK 算法，它的工作方式，磁头在每个方向上仅仅移动到最远的请求位置，然后立即反向移动，而不需要移动到磁盘的最始端或最末端，反向移动的途中会响应请求。
LOOK 算法
而针 C-SCAN 算法的优化则叫 C-LOOK，它的工作方式，磁头在每个方向上仅仅移动到最远的请求位置，然后立即反向移动，而不需要移动到磁盘的最始端或最末端，反向移动的途中不会响应请求。
C-LOOK 算法
