面试题：进程管理之静态进程调度策略中等难度题

Question

请简述常见的静态进程调度策略（如先来先服务、最短作业优先）的优势与局限，并举例说明在什么场景下哪种静态调度策略更适用。

Answer 1

先来先服务（FCFS）

• 优势：
  • 实现简单：只需按照进程到达顺序进行调度，无需额外复杂的计算和排序。
  • 公平性直观：对于所有进程一视同仁，先到的进程先执行，符合一般的公平观念。
• 局限：
  • 不利于短作业：如果长作业先到达，短作业需要等待很长时间，导致短作业平均周转时间长。
  • I/O 与 CPU 混合型作业调度不佳：可能使 I/O 设备长时间空闲，因为 CPU 型长作业可能长时间占用 CPU。
• 适用场景：
  • 批处理系统中作业相对独立且无时间限制场景：如后台数据处理任务，对响应时间要求不高，此时 FCFS 可按提交顺序依次处理，实现简单且公平。例如银行夜间批量处理账目结算作业，按作业提交顺序处理即可。

最短作业优先（SJF）

• 优势：
  • 平均周转时间短：优先调度预计执行时间最短的作业，能有效减少整体作业的等待时间，提高系统吞吐量。
• 局限：
  • 难以准确预估作业执行时间：实际中作业执行时间往往难以精确预测，预估不准可能导致调度效果不佳。
  • 可能导致长作业饥饿：若不断有短作业进入系统，长作业可能长时间得不到执行机会。
  • 对 I/O 与 CPU 混合型作业考虑不足：仅以作业执行时间为标准，可能忽视 I/O 需求。
• 适用场景：
  • 已知作业执行时间且作业可预估场景：如在一些科学计算集群中，对于特定类型的计算任务，经验或测试能较准确预估执行时间，采用 SJF 可提高集群整体效率。例如气象数据模拟计算任务，不同规模的数据模拟任务执行时间可预估，优先处理短时间任务可加快整体处理进度。