面试题：如何设计一个调度算法缓解进程管理中的饥饿问题

Question

假设你正在设计一个操作系统的调度算法，目标是尽量缓解进程饥饿现象。请描述该调度算法的设计思路、关键数据结构和主要流程。

Answer 1

设计思路

1. 公平性原则：确保每个进程都有机会执行，避免某些进程长时间得不到 CPU 资源。
2. 动态优先级调整：根据进程等待时间等因素动态调整进程优先级，等待时间越长优先级越高。
3. 时间片分配：给每个进程分配一定时间片，保证在短时间内各个进程都能得到执行机会。

关键数据结构

1. 进程控制块（PCB）：记录进程的各种信息，如进程 ID、优先级、已执行时间、等待时间等。
2. 优先级队列：用于存放进程，根据进程优先级进行排序，高优先级进程在队列头部，优先被调度。

主要流程

1. 初始化：创建进程控制块并加入优先级队列，设置初始优先级和时间片。
2. 调度选择：从优先级队列中选择优先级最高的进程，分配 CPU 资源，开始执行。
3. 时间片处理：进程在时间片内执行，时间片结束后，将进程放回优先级队列。
4. 优先级调整：根据进程等待时间和已执行时间等因素调整进程优先级，等待时间增加则优先级升高，已执行时间过长则适当降低优先级。
5. 重复调度：不断重复步骤 2 - 4，实现公平调度，缓解进程饥饿现象。