作业6--磁盘驱动调度-答案
操作系统实验报告—磁盘调度算法
操作系统实验报告—磁盘调度算法操作系统实验报告实验3磁盘调度算法报告日期：20XX-6-17姓名：学号：班级：任课教师：实验3磁盘调度算法一、实验内容模拟电梯调度算法，实现对磁盘的驱动调度。
二、实验目的磁盘是一种高速、大量旋转型、可直接存取的存储设备。
它作为计算机系统的辅助存储器，负担着繁重的输入输出任务，在多道程序设计系统中，往往同时会有若干个要求访问磁盘的输入输出请示等待处理。
系统可采用一种策略，尽可能按最佳次序执行要求访问磁盘的诸输入输出请求，这就叫驱动调度，使用的算法称驱动调度算法。
驱动调度能降低为若干个输入输出请求服务所须的总时间，从而提高系统效率。
本实验要求学生模拟设计一个驱动调度程序，观察驱动调度程序的动态运行过程。
三、实验原理模拟电梯调度算法，对磁盘调度。
磁盘是要供多个进程共享的存储设备，但一个磁盘每个时刻只能为一个进程服务。
当有进程在访问某个磁盘时，其他想访问该磁盘的进程必须等待，直到磁盘一次工作结束。
当有多个进程提出输入输出请求处于等待状态，可用电梯调度算法从若干个等待访问者中选择一个进程，让它访问磁盘。
当存取臂仅需移到一个方向最远的所请求的柱面后,如果没有访问请求了,存取臂就改变方向。
假设磁盘有200个磁道，用C语言随机函数随机生成一个磁道请求序列放入模拟的磁盘请求队列中，假定当前磁头在100号磁道上，并向磁道号增加的方向上移动。
请给出按电梯调度算法进行磁盘调度时满足请求的次序,并计算出它们的平均寻道长度。
四、实验过程1.画出算法流程图。
2．源代码#include #include #include int *Init(intarr) {int i = 0;srand((unsignedint)time(0)); for (i = 0; i = num) {a[j+1] = arr[i]; j++; } else {b[k+1] = arr[i]; k++; } }printf(\访问序列：\\n\); for (i = 1; i 0; i--) { printf(\, b[i]); }sum = ((a[j]-100)*2+(100- b[1]))/15;printf(\平均寻道长度：%d\, sum); }int main {int arr[15] = { 0 }; int *ret=Init(arr); two_part(ret); getchar ; return 0;}4运行结果：五、实验小结通过本次实验，我对scan算法更加深入理解，用C语言模拟电梯调度算法，实现对磁盘的驱动调度，这个相比前两个实验实现起来相对简单，理解了算法实现起来尤为简单，程序敲出来之后没有错误，可直接运行，结果验证也无误。
第5章设备管理1．单项选择题（1）通过硬件和软件的功能扩充，把原来b...b
第5章设备管理1．单项选择题(1)通过硬件和软件的功能扩充，把原来独占的设备改造成若干用户共享的设备，这种设备称为( )。
A．存储设备B．系统设备C．虚拟设备D．用户设备(2)( )是操作系统中采用的以空间换时间的技术。
A．通道技术B．SPOOLing技术C．覆盖技术D．虚拟存储技术(3)CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，可采用( )。
A．虚拟技术B．通道技术C．并行技术D．缓冲技术(4)关于设备管理和文件管理这二者的关系，下面说法中正确的是( )。
A．设备管理是文件系统的基础，文件管理是设备管理的一部分B．文件系统为用户提供按名存取服务，实现逻辑文件与物理文件C．文件管理和设备管理是操作系统的两个完全独立的功能，二者不存在任何关系D．设备管理与文件系统密切相关，文件系统是设备管理的基础，设备管理必须依赖文件管理才能最终完成相应的功能(5)在下面的4个选项中，不属于设备管理的功能是( )。
A．实现虚拟设备B．实现外围设备的分配与回收C．实现按名存取D．实现外围设备的启动(6)打印机是( )。
A．独占设备B．共享设备C．有时是独占设备，有时是共享设备D．常用的字符输出设备(7)对输入/输出设备，输入/输出操作的信息传输单位为( )；对存储型设备，输入/输出操作的信息是以( )为单位传输的。
A．字节，字B．字符，字C．位，块D．字符，块(8)下面关于计算机外围设备的说法中错误的是( )。
A．输入/输出型设备负责主存与外围设备间的信息传递，信息传输单位是字符B．存储类型设备一般属于共享设备，而输入/输出型设备则属于独占设备C．计算机外围设备可以分为存储型设备和输入/输出型设备D．存储型设备可以作为主存的扩充，信息传输以块为单位(9)当两个进程访问同一柱面，同一扇区，不同磁道的时候( )。
A．一定要先读磁头号小的B．一定要先读磁头号大的C．任意选择一个先访问，另一个等下次扇区转到磁头下时再访问D．两个同时读出来(10)为了减少移动臂进行移动花费时间，文件是按( )依次存放的。
全国自考(操作系统概论)-试卷6
全国自考（操作系统概论）-试卷6(总分：110.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：20，分数：40.00)1.人与计算机硬件之间的接口界面是（分数：2.00）A.应用软件B.支撑软件C.系统软件D.计算机软件√解析：2.UNIX操作系统是一种（分数：2.00）A.分时操作系统√B.批处理操作系统C.实时操作系统D.分布式操作系统解析：解析：UNIX是一个通用的交互式分时操作系统。
3.如果某一进程获得除CPU以外的所有所需运行资源，经调度分配到CPU后，该进程将进入（分数：2.00）A.就绪状态B.运行状态√C.阻塞状态D.活动状态解析：解析：进程获得除CPU以外的所有等待的资源，从等待态转换成就绪态，经进程调度给就绪态进程分配CPU，则进程转换成运行态。
4.特权指令( )执行。
（分数：2.00）A.只能在目态下B.只能在管态下√C.在目态或管态下均能D.在目态或管态下均不能解析：5.以下不属于进程调度算法的是（分数：2.00）A.先来先服务B.时间片轮转C.最高优先级D.响应比高者优先√解析：解析：常用的进程调度算法有： (1)先来先服务调度算法； (2)最高优先级调度算法； (3)时间片轮转调度算法。
6.通道在输入输出操作完成或出错时，就形成( )，等候CPU来处理。
（分数：2.00）A.硬件故障中断B.程序中断C.外部中断D.I／O中断√解析：7.作业调度的关键在于（分数：2.00）A.选择恰当的进程管理程序B.选择恰当的作业调度算法√C.用户作业准备充分D.有一个较好的操作环境解析：解析：周转时间和平均周转时间与选册的调度算法有关。
8.在以下的存储管理方案中，能扩充主存容量的是（分数：2.00）A.固定式分区分配B.可变式分区分配C.分页虚拟存储管√D.页式存储管理解析：9.在可变分区分配方案中，为了实现主存的空间分配，采用( )进行管理。
（分数：2.00）A.页表B.段表C.段表+页表D.分区分配表+空闲区表√解析：10.磁盘机中，将所有的读／写磁头按( )的次序进行编号，称磁头号。
操作系统中的磁盘调度
操作系统中的磁盘调度在计算机系统中，磁盘是一种存储设备，用于保存大量的数据和信息。
然而，由于磁盘的读写速度较慢，为了使系统更快地响应用户请求，操作系统必须对磁盘进行有效的调度和管理，以最大化磁盘的读写效率和响应速度。
磁盘调度是指操作系统通过算法和策略，对不同的磁盘访问请求进行排队和调度，以实现尽快地读取和写入数据。
在操作系统中，有多种磁盘调度算法可供选择，每种算法都有其优缺点，需要根据具体的应用场景和需求进行选择和配置。
常见的磁盘调度算法有以下几种：先来先服务（FCFS）调度算法先来先服务调度算法是最简单的磁盘调度算法，也是最容易实现的一种。
该算法按照磁盘访问请求的到达时间进行排队，先到达的请求先被处理。
然而，这种算法存在“早期请求被占用磁道”的问题，即如果较远的磁道请求先到达，则后续较近磁道的请求需要较长时间等待，影响了系统响应速度。
最短寻道时间优先（SSTF）调度算法最短寻道时间优先调度算法是一种基于当前磁头位置的决策算法。
该算法选择最短路径到达下一个磁道，然后依此处理下一个请求。
该算法通常比FCFS算法更快，因为它能够同时考虑到时间和空间的因素。
然而，该算法可能会导致较远的请求长时间等待，称为“饿死”。
电梯调度算法电梯调度算法是一种非常流行的磁盘调度算法，也是一种比较高效的算法。
该算法是基于电梯的上下运动来模拟磁盘寻道，当磁头从某一端开始找到另一端时，该算法按照一个方向对请求进行排序。
在电梯运行的方向上的请求优先处理，直到到达另一个方向的尽头，然后更改方向继续处理请求。
由于该算法考虑了请求的位置和时间，因此可以实现快速响应和高效利用磁盘。
最佳（SCAN）调度算法最佳调度算法是一种类似于电梯调度算法的算法，也是一种基于电梯寻道模型的算法。
该算法沿着磁盘表面进行扫描，按照磁头运动的方向对请求进行排序，并在到达尽头时更改方向。
该算法在大多数情况下比FCFS算法和SSTF算法更快，但也有可能因为某些操作导致请求长时间等待。
磁盘驱动调度算法
磁盘驱动调度算法磁盘驱动调度算法是操作系统中的一种重要机制，用于决定磁盘上的数据访问顺序，提高磁盘的读写效率。
在计算机系统中，磁盘是一种主要的存储介质，而磁盘驱动调度算法则是决定计算机系统如何合理地利用磁盘资源的关键。
磁盘驱动调度算法的目标是通过合理地安排磁盘上的数据访问顺序，最大限度地提高磁盘的读写效率。
在实际应用中，磁盘上的数据往往是分散存储的，即不同的文件、目录等数据被存储在不同的磁盘块中。
因此，当系统需要读取或写入某个文件时，需要将磁头移动到相应的磁道上，然后再进行数据的读取或写入操作。
而磁盘驱动调度算法的任务就是决定磁头的移动顺序，从而提高磁盘的访问效率。
常见的磁盘驱动调度算法有先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、电梯调度算法（SCAN）、循环扫描算法（C-SCAN）等。
下面将逐一介绍这些算法的特点和应用场景。
1. 先来先服务（FCFS）算法：该算法按照磁盘请求的先后顺序进行调度，即先到达磁盘的请求先被服务。
这种算法简单直接，但由于没有考虑磁盘的物理结构和磁头的移动距离等因素，可能会导致磁盘的平均寻道时间较长。
2. 最短寻道时间优先（SSTF）算法：该算法会选择离当前磁道最近的请求进行服务，从而减少磁头的移动距离，提高磁盘的读写效率。
然而，这种算法可能会出现饥饿现象，即某些请求长时间得不到服务。
3. 电梯调度算法（SCAN）：该算法模拟了电梯的运行过程，磁头按照一个方向移动，直到到达磁盘的边界，然后改变方向继续移动。
这种算法能够有效地减少磁头的移动次数，提高磁盘的读写效率。
但由于磁头只能按照一个方向移动，可能会导致某些请求长时间得不到服务。
4. 循环扫描算法（C-SCAN）：该算法是电梯调度算法的一种改进，磁头按照一个方向移动，直到到达磁盘的边界，然后立即返回到起始位置，继续移动。
这种算法能够有效地减少磁头的移动距离，提高磁盘的读写效率。
不同的磁盘驱动调度算法适用于不同的应用场景。
磁盘驱动调度算法
操作系统课程设计题目：磁盘驱动调度算法模拟班级:姓名：学号：指导教师:成绩:6 月磁盘驱动调度算法模拟菜单显示FCFS算法SCAN算法SSTF算法CSCAN算法沿磁道增加方向沿磁道减小方向沿磁道增加方向沿磁道减小方向一、课程设计目的1.进一步加深对磁盘驱动调度算法的理解。
2.编程实现“先来先服务”、“最短寻道时间优先”、“电梯调度”、“循环扫描”算法。
二、课题内容1.假设一种磁盘含有4 个盘片，每个盘片有100 个磁道，每道有8 个扇区，模拟格式化时对柱面和扇区进行编号的过程。
2.设计若干磁道访问请求，规定顾客输入线性块号，系统能将其转换为对应的磁道号（柱面号），并计算出分别采用“先来先服务”、“最短寻道时间优先”、“电梯调度”、“循环扫描”算法的寻道总长度。
3．提供可视化且简洁清晰的顾客界面，能直观且动态地描述磁头移动。
三、设计思路（一）系统概要设计1.整体模块设计图2.有关知识磁盘调度：当有多个进程都请求访问磁盘时，采用一种合适的驱动调度算法，使各进程对磁盘的平均访问（重要是寻道）时间最小。
现在惯用的磁盘调度算法有：1）先来先服务2）最短寻道时间优先3）扫描算法4）循环扫描算法等3.算法思想介绍（1）先来先服务算法（FCFS）即先来的请求先被响应。
FCFS 方略看起来似乎是相称"公平"的，但是当请求的频率过高的时候FCFS 方略的响应时间就会大大延长。
FCFS 方略为我们建立起一种随机访问机制的模型，但是如果用这个方略重复响应从里到外的请求，那么将会消耗大量的时间。
为了尽量减少寻道时间，看来我们需要对等待着的请求进行合适的排序，而不是简朴的使用FCFS 方略。
这个过程就叫做磁盘调度管理。
有时候FCFS 也被看作是最简朴的磁盘调度算法。
（2）最短寻道时间优先算法（SSTF）最短时间优先算法选择这样的进程。
规定访问的磁道，与现在磁头所在的磁道距离近来，以使每次的寻道时间最短。
操作系统-磁盘的驱动调度
0、磁盘的驱动调度有“移臂调度”和“旋转调度”两部分组成。
常用的移臂调度算法有：先来先服务算法最短寻找时间优先算法电梯调度算法单向扫描算法。
(要注意题目要求的是哪种算法，求总移动距离还是平均移动距离)假设柱面的编号从0到199。
例如，如果现在读写磁头正在53号柱面上执行输入输出操作，而等待访问者依次要访问的柱面为98，183，37，122，14，124，65，67。
(1)．先来先服务调度算法当53号柱面上的操作结束后，访问柱面的次序为98，183，37，122，14，124，65，67。
读写磁头总共移动了640个柱面的距离。
(从53开始，每次移动距离之和，平均移动距离是640/8=80个柱面)(2)．最短寻找时间优先调度算法现在当53号柱面的操作结束后，访问次序为65、67、37、14，98，122，124，183。
读写磁头总共移动了236个柱面的距离。
(从53开始，每次找距离当前最近的进行移动)(3) 电梯调度算法由于该算法是与移动臂的方向有关，所以，应分两种情况来讨论。
(i)移动臂先向外移。
当前正在53号柱面执行操作的读写磁头是移动臂由里向外(向0号柱面方向)带到53号柱面的位置，因此，当访问53号柱面的操作结束后，依次访问的次序为37、14，65，67，98，122，124，183。
读写磁头共移动了208个柱面的距离。
(ii)移动臂先向里移。
当前正在53号柱面执行操作的读写磁头是移动臂由外向里(向柱面号增大方向)带到53号柱面的位置，因此，当访问53号柱面的操作结束后，依次访问的次序为65、67，98，122，124，183、37，14柱面的访问者服务。
读写磁头共移动了299个柱面的距离。
(总之象电梯一样，移动一个来回完成所有访问）(4)．单向扫描调度算法方向是从外向里扫描，即从0柱面开始，访问的柱面次序为：65,67,98,122,124,183,14,37 读写磁头一共移动了12+2+31+24+2+59+14+231. 一个磁盘组有100个柱面，每柱面8个磁道，每磁道8个扇区，现有一个文件含5000个记录，每记录与扇区大小相等，在磁盘组上顺序存放（从0面0道0扇区开始），问（1）第3468个记录的物理位置（2）第56个柱面上第7磁道第5扇区对应的块号。
国家开放大学《操作系统》形考任务(单项选择题)参考答案
国家开放大学《操作系统》形考任务（单项选择题）参考答案（为方便查找，已按字母排序）A1.按文件用途来分，编译程序是（C. 系统文件）。
2.按照所起的作用和需要的运行环境，操作系统属于（B. 系统软件）。
3.按照作业到达的先后次序调度作业，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指（B. 先来先服务法）调度算法。
B1.把逻辑地址转变为内存物理地址的过程称作（D. 重定位）。
C1.CPU处理数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用（C. 缓冲技术）。
2.CPU启动通道后，设备的控制工作由（C. 通道独立执行预先编好的通道程序来控制）。
3.采用SPOOLing技术的目的是（D. 提高独占设备的利用率）。
4.操作系统的基本职能是（D. 控制和管理系统内各种资源，有效地组织多道程序的运行）。
5.操作系统对缓冲区的管理属于（A. 设备管理）的功能。
6.操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口是（D. 系统调用）。
7.操作系统是通过（A. 按名存取）来对文件进行编辑、修改、维护和检索。
8.操作系统中必不可少的调度是（B. 进程调度）。
9.从系统的角度出发，希望批处理控制方式下进入输入井的作业（D. 平均周转时间）尽可能小。
10.存储管理中，页面抖动是指（A. 被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象）。
D1.当前目录是/usr/meng，其下属文件prog/file.c的绝对路径名是（D. /usr/meng/prog/file.c）。
2.当硬件中断装置发现有事件发生，就会中断正在占用CPU的程序执行，让操作系统的（C. 中断处理程序）占用CPU。
3.动态分区分配按照进程的需求量分配内存分区，所以（A. 分区的长度不是预先固定的，分区的个数是不确定的）。
4.动态重定位是在程序（C. 执行）期间，每次访问内存之前进行重定位。
F1.放在输入井中的作业处于（B. 后备）状态。
2.分区管理要求对每一个进程都分配（D. 地址连续）的内存单元。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
作业6磁盘驱动调度
1磁盘共有100各柱面，若干个等待访问磁盘者依次要访问的柱面为20 , 44, 40, 4, 80, 12, 76。
假设每移动一个柱面需要3ms时间，移动臂当前位于36号柱面，试问对以下
几种磁盘请求调度算法而言，满足以上请求序列，磁头将分别如何移动？并计算为完成
上述各次访问总共花费的寻找时间。
①先来先服务算法（FCFS）。
②最短寻找时间优先算法（SSTF）。
③扫描算法（SCAN）。
④循环扫描算法（CSCAN）。
1.解
①先来先服务算法，磁头移动示意图：
0 4 12 20 36 40 44
先来先服务算法磁头的移动顺序为：20，44，40，4，80，12，76。
花费的寻找时间为：（16+24+4+36+76+68+64）*3=864（ms）
②最短寻找时间优先算法，磁头移动示意图：
0 4 12 20 36 40 44 76 80 99
最短寻找时间优先算法磁头的移动顺序为：40，44，20，12，4，76，80
花费的寻找时间为：(4+4+24+8+8+72+4)*3=372 ( ms)
76 80 99
③扫描（电梯调度）算法，磁头移动示意图:
电梯调度算法磁头移动的顺序为：40, 44, 76, 80, 20, 12, 4
花费的寻找时间为：（44+76）*3=360（ms）
④循环扫描算法（CSCAN,磁头移动示意图：
循环扫描算法磁头移动的顺序为：40, 44, 76, 80, 4, 12, 20
花费的寻找时间为：（44+76+16）*3=408（ms）
【下载本文档，可以自由复制内容或自由编辑修改内容，更多精彩文章，期待你的好评和关注，我将一如既往为您服务】。