FCFS 和 SJF CPU 调度算法的区别

1. 什么是 FCFS 和 SJF CPU 调度算法？

FCFS（First-Come-First-Served）是一种先来先服务的 CPU 调度算法，即优先处理先到达 CPU 的进程，直到处理完所有进程。该算法是一个非抢占式算法，一旦一个进程被分配到 CPU 上，它将一直占用该 CPU 直到完成。

SJF（Shortest-Job-First）算法是一种短作业优先的 CPU 调度算法，即优先处理 CPU 执行时间最短的进程，从而减少平均等待时间和平均周转时间。该算法需要对所有进程的 CPU 执行时间进行预测或测量，并按该执行时间进行排序。

2. FCFS 和 SJF 的实现方式有何不同？

FCFS 算法是按照进程的到达顺序依次分配 CPU 资源，即先到达的进程先执行，后到达的进程后执行。

SJF 算法则需要对所有进程的 CPU 执行时间进行测量或预测，并按照执行时间进行排序。执行时间跟进程的大小和任务难度有关，需要在程序执行前得到该值，因而相对比较复杂。

3. FCFS 和 SJF 算法的优缺点有哪些？

FCFS 的优缺点

• 优点：实现简单，易于理解和部署；
• 缺点：当存在大量 CPU 消耗时间较长的进程时，可能导致其他进程的等待时间变长，出现“饥饿”现象；

SJF 的优缺点

• 优点：可以减少平均等待时间和平均周转时间，提高系统的吞吐量；
• 缺点：需要对进程的执行时间进行预测或测量，且可能会出现执行时间较长的进程被一直推迟的问题，导致“饥饿”现象。

4. FCFS 和 SJF 算法的适用场景有何不同？

• FCFS 算法适用于进程之间相对平衡，没有明显优先级差别的场景，例如 Web 服务器的请求处理等；
• SJF 算法适用于进程之间存在高优先级任务和低优先级任务的情况，例如多媒体处理和实时系统中的任务处理。在这些场景中，需要优先处理执行时间比较短的任务，从而能够更加有效地满足用户的需求。

5. 总结

FCFS 和 SJF 算法是操作系统中常用的 CPU 调度算法之一。FCFS 算法实现简单，适用于进程之间相对平衡的情况；SJF 算法可以减少平均等待时间和平均周转时间，适用于进程之间存在优先级差别的情况。在实际应用中，需要根据具体的场景和性能需求来选择合适的算法。