面试题答案
一键面试先来先服务（FCFS）
- 算法描述：按照进程到达的先后顺序进行调度，先到达的进程先执行，直到该进程完成或因为某些原因阻塞，才调度下一个进程。
- 优点：
- 实现简单：只需维护一个先进先出的队列，无需额外复杂的数据结构和计算。
- 公平性直观：按照进程到达顺序处理，对所有进程一视同仁，符合一般先来后到的公平认知。
- 缺点：
- 不利于短作业：若长作业先到达，短作业即使随后很快到达，也需等待长作业完成，导致短作业平均周转时间过长。
- CPU利用率不高：若长作业持续占用CPU，会使I/O设备长时间空闲，造成资源浪费。
- 适用场景：适用于对响应时间要求不高，且作业执行时间较为均匀的场景，如批处理系统中，因为其实现简单且能保证一定公平性。
短作业优先（SJF）
- 算法描述：从就绪队列中选择预计执行时间最短的进程投入执行，若新进程的预计执行时间比当前正在执行进程的剩余执行时间短，则可抢占当前进程。
- 优点：
- 平均周转时间短：优先调度短作业，能有效减少系统中作业的平均等待时间和周转时间，提高系统吞吐量。
- 资源利用率高：能让CPU尽可能高效地运行，减少CPU空闲时间。
- 缺点：
- 难以准确估计作业执行时间：实际中很难精确预测作业运行时长，可能导致调度不准确。
- 长作业饥饿：若不断有短作业进入系统，长作业可能长时间得不到调度机会。
- 不公平性：对于执行时间长的作业不公平，可能导致其等待时间过长。
- 适用场景：适用于能较为准确预估作业执行时间，且希望提高系统整体吞吐量的场景，如某些特定的计算密集型任务处理系统，可优先处理短计算任务。
时间片轮转（RR）
- 算法描述：将CPU时间划分为固定大小的时间片，就绪队列中的每个进程轮流在一个时间片内执行，若时间片结束时进程未完成，则将其重新放回就绪队列末尾等待下一轮调度。
- 优点：
- 公平性好：每个进程都能在一定时间内获得CPU执行机会，保证所有进程都能推进，避免进程饥饿。
- 响应性强：能快速响应交互式任务，因为即使是长任务也能很快得到时间片开始执行，用户能感觉到系统在及时处理任务。
- 缺点：
- 时间片大小难确定：时间片过长会退化为FCFS，短作业等待时间长；时间片过短则会导致进程频繁切换，增加系统开销。
- 系统开销大：进程上下文切换需要保存和恢复进程状态，频繁切换会消耗CPU资源。
- 适用场景：适用于交互式系统，如分时操作系统，用户希望能及时得到系统响应，每个用户进程都能及时被调度执行。
多级反馈队列调度算法
- 算法描述：设置多个就绪队列，每个队列有不同优先级和时间片大小。新进程进入系统时，先放入最高优先级队列。若在该队列时间片内未完成，则降入下一级队列。高优先级队列中的进程优先调度，只有当高优先级队列为空时，才调度下一级队列中的进程。
- 优点：
- 兼顾各类作业：既能让短作业快速完成（在高优先级队列中很快执行完毕），又能保证长作业最终得到执行（不会长时间处于高优先级队列导致其他作业饥饿）。
- 自适应能力强：能根据进程特性自动调整调度策略，对于I/O密集型进程，因其常主动放弃CPU，会保持在较高优先级队列；计算密集型进程则会逐渐降入低优先级队列。
- 响应性好：对交互式作业友好，能快速响应。
- 缺点：
- 算法复杂：需要维护多个队列，且涉及队列间的进程迁移等操作，实现和管理较为复杂。
- 参数设置困难：如队列数量、每个队列的时间片大小和优先级设置等，若设置不当，可能影响调度效果。
- 适用场景：适用于通用操作系统，可满足不同类型作业和任务的需求，综合考虑公平性、响应性和系统吞吐量。