进程调度是操作系统管理多个进程的核心功能之一，它决定了哪些进程在何时可以获得CPU时间。调度算法根据不同的策略来分配CPU资源，常见的进程调度种类可以根据调度的时机、进程的执行顺序、优先级等因素进行分类。

1. 根据调度方式分类

1.1 非抢占式调度（Non-preemptive Scheduling）

在非抢占式调度中，进程一旦开始执行，操作系统不会在执行过程中中断该进程，直到进程自愿释放CPU（通常是进程完成或进入等待状态）。此类调度适用于任务较长，且无需及时响应的场景。

• 特点：进程执行到完成才会被调度出CPU，不会被强行中断。
• 适用场景：批处理系统、计算密集型任务。

例子：

• 先来先服务（FCFS）：进程按照到达顺序排队调度，先到的先执行。
• 最短作业优先（SJF）：优先调度运行时间最短的进程。

1.2 抢占式调度（Preemptive Scheduling）

在抢占式调度中，操作系统允许中断正在执行的进程，当有新的进程到达或现有进程的时间片用完时，操作系统可以强制暂停当前进程，将CPU资源分配给其他进程。抢占式调度能保证高优先级任务得到及时响应。

• 特点：系统会强行中断当前进程，并重新调度其他进程。
• 适用场景：多任务、多用户环境，实时任务要求高响应时间的系统。

例子：

• 时间片轮转（RR）：为每个进程分配一个固定时间片，若时间片耗尽，系统中断当前进程并将CPU资源分配给下一个进程。
• 最短剩余时间优先（SRTF）：进程执行过程中，如果有更短的作业到来，操作系统会抢占当前执行的进程。

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2. 根据调度策略分类

2.1 优先级调度（Priority Scheduling）

优先级调度根据进程的优先级来决定调度顺序。优先级较高的进程将先于优先级较低的进程获得CPU时间。优先级调度可以是抢占式或非抢占式的。

• 特点：每个进程有一个优先级，优先级高的进程优先执行。
• 适用场景：适用于进程重要性不一致的情况，如实时系统、任务分级的系统。

例子：

• 非抢占式优先级调度：高优先级的进程占用CPU直到完成，低优先级的进程在其完成前不会执行。
• 抢占式优先级调度：高优先级进程可以抢占低优先级进程的CPU时间。

2.2 基于时间片的调度（Time-sharing Scheduling）

这种调度方式为每个进程分配固定的CPU时间（时间片），每个进程执行一个时间片后，会被挂起，CPU分配给下一个进程。时间片轮转是最常见的基于时间片的调度。

• 特点：公平性高，能确保每个进程都得到CPU时间，但上下文切换开销较大。
• 适用场景：交互性较强的多任务系统，如多用户的操作系统。

例子：

• 时间片轮转（RR）：每个进程按轮流方式获得一个固定时间片，如果进程没有完成，则将其放回队列，等待下一轮执行。

2.3 最短作业优先（SJF）

最短作业优先调度算法按照进程的预估执行时间来调度，优先执行预期执行时间较短的进程。此算法旨在最小化平均等待时间。

• 特点：优先执行预计运行时间最短的进程。
• 适用场景：对作业执行时间较为可知的环境。

例子：

• 非抢占式SJF：一旦进程开始执行，直到完成。
• 抢占式SJF（SRTF）：如果有新的进程的剩余执行时间比当前进程短，则抢占当前进程。

2.4 多级反馈队列调度（Multilevel Feedback Queue Scheduling）

多级反馈队列调度是结合了优先级调度和时间片轮转的调度策略。进程根据其行为在不同优先级队列之间移动，通常长时间运行的进程会被降级到低优先级队列，短时间运行的进程则会得到更多的执行时间。

• 特点：通过调整队列优先级，保证短进程和长进程都能公平得到执行。
• 适用场景：多任务操作系统，需要综合考虑不同进程类型。

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3. 根据进程的性质分类

3.1 实时调度（Real-Time Scheduling）

实时调度用于实时系统，其中进程有明确的时间限制（如硬实时任务、软实时任务）。实时调度通常有明确的优先级要求，保证高优先级的任务在特定时间内执行。

• 特点：确保实时任务按时完成，具有时间限制的任务优先调度。
• 适用场景：工业控制、航空航天等领域的实时系统。

例子：

• Rate Monotonic Scheduling (RMS)：静态优先级调度算法，高频任务具有高优先级。
• Earliest Deadline First (EDF)：动态优先级调度算法，任务的截止时间越近，优先级越高。

3.2 批处理调度（Batch Scheduling）

批处理调度常用于没有实时需求的场景，如处理大规模数据分析任务等。进程可以按到达顺序调度，执行时没有高实时性要求。

• 特点：进程按先来顺序进行调度，任务可以在没有用户交互的情况下执行。
• 适用场景：计算密集型、无实时性要求的任务。

例子：

• 先来先服务（FCFS）：进程按顺序调度执行。

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