面试题：进程管理之资源占用特征中等难度题

Question

在操作系统中，已知一个进程主要占用CPU资源，另一个进程主要占用I/O资源，从调度算法角度分析，如何合理安排这两个进程执行顺序，以提高系统整体效率？

Answer 1

1. 对于主要占用CPU资源的进程：
   • 适合调度算法：采用时间片轮转调度算法时，可适当分配较长的时间片。因为这类进程需要大量CPU计算，较长时间片可减少进程切换次数，降低系统开销。比如，在Linux系统中，对于计算密集型进程，内核调度器会在其运行期间给予相对稳定且较长的时间片，使其能高效完成计算任务。
2. 对于主要占用I/O资源的进程：
   • 适合调度算法：优先采用高响应比优先调度算法或短作业优先调度算法。I/O设备操作速度相对CPU较慢，采用高响应比优先调度算法，当I/O操作完成后，该进程响应比迅速提高，能尽快得到CPU资源，减少等待时间。例如，磁盘I/O操作完成后，进程等待时间增加，响应比提高，能快速投入运行。采用短作业优先调度算法，由于I/O操作时间相对固定且较短，可快速完成I/O操作，提高系统I/O设备利用率。
3. 执行顺序安排：
   • 先让主要占用I/O资源的进程执行I/O操作，此时CPU处于空闲状态，调度主要占用CPU资源的进程运行。当I/O操作完成，I/O进程进入就绪队列，等待CPU资源，由于其采用的调度算法，能尽快再次获得CPU，而计算密集型进程可在I/O操作时充分利用CPU进行计算，这样能减少CPU和I/O设备的空闲时间，提高系统整体效率。