面试题：进程管理之多核心CPU调度策略

Question

在多核心CPU环境下，常见的进程调度策略有哪些？并简要说明每种策略在优化进程调度方面的优势和适用场景。

Answer 1

常见进程调度策略及相关内容

1. 先来先服务（FCFS, First-Come, First-Served）
   • 优势：实现简单，公平性好，按照进程到达顺序进行调度，不需要额外的计算资源去评估进程优先级等。
   • 适用场景：适用于I/O 为主的作业，因为这类作业执行时间可预测，且公平调度可避免I/O设备长时间空闲。
2. 短作业优先（SJF, Shortest Job First）
   • 优势：平均周转时间最短，能有效提高系统吞吐量，因为优先调度执行时间短的作业，减少了作业等待时间。
   • 适用场景：已知作业运行时间的场景，如批处理系统中，可预先知道每个作业的执行时间，从而采用此策略优化调度。
3. 优先级调度（Priority Scheduling）
   • 优势：可根据进程的优先级进行调度，重要或紧急的进程能够优先得到处理，保证关键任务的及时执行。
   • 适用场景：实时系统，例如航空交通管制系统、工业控制系统等，需要优先处理关键进程以确保系统稳定和安全。
4. 时间片轮转调度（Round Robin）
   • 优势：每个进程都能在一定时间间隔内得到执行机会，提供了较好的交互性，避免了长作业长时间占用CPU，保证了所有进程的“公平”执行。
   • 适用场景：分时系统，如多个用户同时使用的计算机系统，每个用户的任务都能及时得到响应，提高用户体验。
5. 多级反馈队列调度（Multilevel Feedback Queue Scheduling）
   • 优势：结合了多种调度算法的优点，能自适应不同类型进程的需求。新进程进入最高优先级队列，按时间片轮转调度；若在一个时间片内未完成则降低优先级进入下一级队列，长作业最终在低优先级队列按FCFS调度。这样既照顾了短作业，又兼顾了长作业。
   • 适用场景：通用操作系统，能有效处理不同类型的进程，提高系统整体性能。