操作系统磁头引臂调度算法
操作系统练习题5-6答案
一、判断题1.(×)文件系统中分配存储空间的基本单位是记录。
2。
（×)文件系统中源程序是有结构的记录式文件。
3.(×）同一文件系统中不允许文件同名, 否则会引起混乱。
4.（×）特殊文件是指其用途由用户特殊规定的文件。
5。
（×）文件的索引表全部存放在文件控制块中。
6.(×)打印机是一类典型的块设备.7.（√)流式文件是指无结构的文件。
8。
(√)引入当前目录是为了减少启动磁盘的次数。
9。
（×)文件目录必须常驻内存。
10.（×)固定头磁盘存储器的存取时间包括搜查定位时间和旋转延迟时间。
11.（×）在文件系统中，打开文件是指创建一个文件控制块。
12.（×）磁盘上物理结构为链接结构的文件只能顺序存取。
13。
（×）文件系统的主要目的是存储系统文档.14.（√)对文件进行读写前，要先打开文件.15.（×)选择通道主要用于连接低速设备。
16.(×)如果输入输出所用的时间比处理时间短得多，则缓冲区最有效。
17。
(×）引入缓冲的主要目的是提高I/O设备的利用率。
18。
(√)文件目录一般存放在外存.二、选择题1．在下列调度算法中，（ A ）不属于进程调度算法。
A．电梯调度法 B．优先级调度法 C．时间片轮转法 D． FIFO法2．如果文件采用直接存取方式且文件大小不固定，则宜选择（D）文件结构。
A．任意 B．顺序 C．随机 D．索引3．CPU输出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）.A．交换技术 B．覆盖技术 C．缓冲技术 D．DMA技术4．使用户所编制的程序与实际使用的物理设备无关，这是由设备管理的（ A ）功能实现的。
A．设备独立性 B．设备分配 C．缓冲管理 D．虚拟设备5．在设备分配中,可能会发生死锁的分配方式是（ C ）.A．静态方式 B．单请求方式 C．多请求方式 D．假脱机方式6．在磁盘的访问过程中，时间花费最多的是（A ）。
操作系统有哪些主要调度算法
操作系统有哪些主要调度算法操作系统调度算法一、磁盘调度1.先来先服务fcfs：是按请求访问者的先后次序启动磁盘驱动器，而不考虑它们要访问的物理位置2.最短一般说来时间优先sstf：使距当前磁道最近的命令访问者启动磁盘驱动器，即是使查找时间最短的那个作业先继续执行，而不考量命令访问者到来的先后次序，这样就消除了先来先服务调度算法中磁臂移动过小的问题3.扫描算法scan或电梯调度算法：总是从磁臂当前位置开始，沿磁臂的移动方向去选择离当前磁臂最近的那个柱面的访问者。
如果沿磁臂的方向无请求访问时，就改变磁臂的移动方向。
在这种调度方法下磁臂的移动类似于电梯的调度，所以它也称为电梯调度算法。
4.循环读取算法cscan：循环读取调度算法就是在读取算法的基础上改良的。
磁臂改成单项移动，由外向里。
当前边线已经开始沿磁臂的移动方向回去挑选距当前磁臂最近的哪个柱面的访问者。
如果沿磁臂的方向并无命令出访时，再返回最外，出访柱面号最轻的作业命令。
操作系统调度算法二、进程调度算法1.先进先出算法fifo：按照进程步入准备就绪队列的先后次序去挑选。
即为每当步入进程调度，总是把准备就绪队列的队首进程资金投入运转。
2.时间片轮转算法rr：分时系统的一种调度算法。
轮转的基本思想是，将cpu的处理时间划分成一个个的时间片，就绪队列中的进程轮流运行一个时间片。
当时间片结束时，就强迫进程让出cpu，该进程进入就绪队列，等待下一次调度，同时，进程调度又去选择就绪队列中的一个进程，分配给它一个时间片，以投入运行。
3.最低优先级算法hpf：进程调度每次将处理机分配给具备最低优先级的准备就绪进程。
最低优先级算法可以与相同的cpu方式融合构成可以抢占市场式最低优先级算法和不容抢占市场式最低优先级算法。
4.多级队列反馈法：几种调度算法的结合形式多级队列方式。
操作系统调度算法三、常用的批处理作业调度算法1.先来先服务调度算法fcfs:就是按照各个作业进入系统的自然次序来调度作业。
磁盘移臂调度过程模拟设计-电梯算法_最短寻道时间优先
学号：课程设计题目磁盘移臂调度过程模拟设计--电梯算法、最短寻道时间优先算法学院计算机科学与技术学院专业班级姓名指导教师吴利军2013 年 1 月15 日课程设计任务书学生姓名：指导教师：吴利军工作单位：计算机科学与技术学院题目: 磁盘移臂调度过程模拟设计——电梯算法、最短寻道时间优先算法初始条件：1．预备内容：阅读操作系统的文件管理章节内容，理解有关文件组织形式、存储设备的概念。
2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1．编程序模拟磁盘调度的过程，采用指定算法，模拟并输出存取臂的移动顺序，并计算存取臂移动的磁道总数。
能够处理以下的情形：⑴可根据需要输入当前磁头的位置，磁头移动方向；⑵能够输入柱面数，磁道访问序列等参数，并能够显示调度结果（磁盘访问请求的磁道号以及磁头移动的总磁道数）。
2．设计报告内容应说明：⑴课程设计目的与功能；⑵需求分析，数据结构或模块说明(功能与框图)；⑶源程序的主要部分；⑷测试用例，运行结果与运行情况分析；⑸自我评价与总结：i）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色；ii）什么地方做得不太好，以后如何改正；iii）从本设计得到的收获（在编写，调试，执行过程中的经验和教训）；iv）完成本题是否有其他的其他方法（如果有，简要说明该方法）；v）对实验题的评价和改进意见，请你推荐设计题目。
时间安排：设计安排一周：周1、周2：完成程序分析及设计。
周2、周3：完成程序调试及测试。
周4、周5：验收，撰写课程设计报告。
（注意事项：严禁抄袭，一旦发现，抄与被抄的一律按0分记）指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日磁盘移臂调度过程模拟设计——电梯算法、最短寻道时间优先算法1 课程设计目的与功能操作系统课程设计，主要是在学习操作系统课程并完成操作系统各部分实验的基础上，对操作系统的整体进行一个模拟，通过实践加深对各个部分的管理功能的认识，进一步分析各个部分之间的联系，以达到对完整系统的理解。
操作系统-第8章练习题
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1. 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。
操作系统试题库
操作系统一、单项选择题１、下列软件中为操作系统的是（ C ）。
A、Turbo-CB、Visual FoxproC、WindowsD、Word ２、操作系统负责为用户和用户程序完成所有（Ｃ）的工作。
Ａ、硬件无关和应用无关Ｂ、硬件无关和应用相关Ｃ、硬件相关和应用无关Ｄ、硬件相关和应用相关３、在进程管理中，当（Ａ）时，进程从等待态转换为就绪态。
Ａ、等待的事件发生Ｂ、等待某一事件Ｃ、进程被进程调度程序选中Ｄ、时间片用完４、一个运行的进程用完了分配给它的时间片后，它的状态变为（Ａ）。
Ａ、就绪态Ｂ、运行态Ｃ、等待态Ｄ、由用户自己确定５、在单处理机系统中实现并发技术后，（Ｂ）。
Ａ、进程间在一个时刻点上并行运行，CPU与外设间并行工作Ｂ、进程间在一个时间段内并行运行，CPU与外设间并行工作Ｃ、进程间在一个时刻点上并行运行，CPU与外设间串行工作Ｄ、进程间在一个时间段内并行运行，CPU与外设间串行工作６、使用文件前必须先（Ｃ）文件。
Ａ、命名Ｂ、建立Ｃ、打开Ｄ、备份７、一个文件被多个用户或程序使用，称为（Ａ）。
Ａ、文件共享Ｂ、文件链接Ｃ、文件建立Ｄ、文件删除8、引人多道程序的目的在于( A )。
A、充分利用CPU，减少CPU等待时间B、提高实时响应速度C、有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量D、充分利用存储器9、在磁臂调度技术中，（Ｃ）算法总是在访盘队列中选择离磁头当前位置最近的访盘请求作为下一个服务对象。
Ａ、先来先服务调度算法Ｂ、扫描算法Ｃ、最短搜索优先调度算法Ｄ、循环扫描算法10、引入缓存的主要目的是（Ａ）。
Ａ、改善CPU和I/O设备之间的速度不匹配的情况Ｂ、节省内存Ｃ、提高CPU的利用率Ｄ、提高I/O设备的效率11、通道是一种（Ｃ）。
Ａ、I/O端口Ｂ、数据通道Ｃ、I/O专用处理器Ｄ、软件工具12、下列系统中，( B )是实时系统。
A、计算机激光照排系统B、航空定票系统C、办公自动化系统D、计算机辅助设计系统13．操作系统负责为用户和用户程序完成所有（ D ）的工作。
磁臂调—先来先服务算法PPT学习教案
2.2 数据文件格式说明
文件格试如下: tracknum:9 current:90 currents:98,183,37,122,124,65,67, 88,99,58,69 其中tracknum:是代表请求访问的磁道总数. current:是代表磁头最初所在的磁道号. currents:是代表申请访问的磁道序列;
2.1 基本思路
从文件中读入磁盘请求队列.根据先来先服 务算法知道其既为最后磁头所扫描经过的路 径;所以最后的扫描序列就是磁盘请求队列. 磁头移动的总路程就是:当前磁头所在的磁 道号和序列中第一个磁道号差的绝对值,加 上第二个和第一个差的绝对值,以此类推加 到倒数第一个和倒数第二个的差的绝对值.
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(2)计算位移和最后磁头移动路线的模块
i=0;
a=abs( current-*( currents+i)) shift+=a
current=*(currents+i) i++
Y
I<track.tracknum
N
输出shift 就是磁头移动的总距离,并返回 图三 计算位移和最后磁头 移动路线的模块图
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一.设计的背景介绍
1.1先来先服务是指是指按申请扫描的先后顺 序进行扫描.是最简单的磁臂调度算法,易于编 程,而且公平,但平均而言却不能提供很好的服 务.存在磁头疯狂移动,平均服务时间长,磁盘 吞吐量小等问题.
1.2算法介绍:根据申请扫描的时间先后依次对 其进行扫描.例如一个磁盘请求队列 为:98,183,37,122,124,65,67,88,99,58,69
从文件中读入的一组数据已经放在动态数数 comerow中,定义最后的位移用shift表示,并 赋给其初值为0
第五章_磁盘移臂调度算法
思考：假设磁盘访问序列： 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 读写头起始位置：53 试安排磁头服务序列，并计算磁头移动总距离(道数)
四、循环扫描算法CSAN(Circular SCAN)（不考） SCAN算法存在这样的问题：当磁头刚从里向外 移动过某一磁道时、恰有进程请求访问此磁道，这 时该进程必须等待，待磁头从里向外．然后再从外 向里扫描完所有要访问的磁道后、才处理该进程的 请求，致使该进程的请求被严重地推迟。为了减少 这种延迟， SSTF的另一个修改版本是循环扫描法 (CSAN)。 该算法规定磁头单向移动。例如，只自里 向外移动，当磁头移到最外的被访问磁道时，磁头 立即返回到最里的欲访磁道，即将最小磁道号紧接 着最大磁道号构成循环，进行扫描。即一个在磁道0 上的I/O请求，将在磁道400上请求之后马上可以得 到满足。
思考：假设磁盘访问序列： 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 读写头起始位置：53 试安排磁头服务序列，并计算磁头移动总距离(道数)
三、扫描(SCAN)算法（电梯调度算法） 具体做法：当设备无访问请求时，磁头不动； 当有访问请求时，磁头按一个方向移动，在移动过 程中对遇到的访问请求进行服务，然后判断该方向 上是否还有访问请求，如果有则继续扫描；否则改 变移动方向，并为经过的访问请求服务，如此反复.
按按此策略完成这组I/O操作需移动磁头的总距 离为490磁道。。(如右下图所示) 当前磁道=100 移动方向=OUT(向0道) 该方法克服了最短 进程号 磁道号 移动距离(磁道数) 寻道优先的缺点，既考 22 56 44 虑了距离，同时又考虑 29 40 16 了方向。 32 29 11 4 19 10 但是，必须说明， 12 19 0 这种修改的SCAN调度 34 18 1 策略并不总是优于纯 17 3 15 7 134 131(移动方向=IN) SSTF调度算法。 14 192 58 由于这种算法中磁 23 205 13 头移动的规律颇似电梯 9 376 171 的运行，故又常称为电 3 396 20 磁头移动的总距离=490 (磁道) 梯调度算法
操作系统文件系统测验
文件系统测验问题1得 2 分，满分 2 分无结构文件的含义是所选答案： B. 流式文件正确答案： B. 流式文件反馈：正确问题2得2 分，满分2 分物理文件组织方式的确定是所选答案： A. 操作系统决定的正确答案： A. 操作系统决定的反馈：正确问题3得2 分，满分2 分在文件的逻辑组织中，不属于记录文件的是所选答案： D. 分区文件正确答案： D. 分区文件反馈：正确问题4得2 分，满分2 分文件系统中，打开文件（open）系统调用的基本操作是（），关闭文件（close）系统调用的基本操作是（）所选答案：A. 把文件的控制管理信息从外存读到内存，把文件当前的控制信息从内存写入外存正确答案：A. 把文件的控制管理信息从外存读到内存，把文件当前的控制信息从内存写入外存反馈：正确问题5得2 分，满分2 分所谓文件系统是所选答案： D. 文件及文件管理软件的集合正确答案： D. 文件及文件管理软件的集合反馈：正确问题6得2 分，满分2 分建立文件系统的主要目的是所选答案： B. 实现对文件的按名存取正确答案： B. 实现对文件的按名存取反馈：正确问题7得0 分，满分2 分文件存储空间的分配可采取多种方式，其中（）方式可使文件顺序访问的效率最高；（）方式则可解决文件存储空间中的碎片问题，但却不支持对文件的随机访问；而UNIX采用的则是（）方式。
所选答案： A. 混合（索引）分配，连续分配，隐式链接分配正确答案： C. 连续分配，隐式链接分配，混合（索引）分配反馈：错误问题8得2 分，满分2 分建立多级目录的目的是所选答案： D. 解决文件的重名与共享正确答案： D. 解决文件的重名与共享反馈：正确问题9得2 分，满分2 分对任何一个文件，都存在着两种形式的结构，即所选答案： A. 逻辑结构，物理结构正确答案： A. 逻辑结构，物理结构反馈：正确问题10得2 分，满分2 分下列关于索引表的叙述中，正确的是所选答案： A. 对索引文件存取时，必须先查找索引表正确答案： A. 对索引文件存取时，必须先查找索引表反馈：正确问题11得2 分，满分2 分为能对一个文件进行正确的存取，必须为文件设置用于描述和控制文件的数据结构，称为所选答案： B. 文件控制块（FCB）正确答案： B. 文件控制块（FCB）反馈：正确问题12得2 分，满分2 分文件的安全管理，主要是通过设置（）来控制用户对文件的访问的所选答案： B. 管理员或文件主对文件属性的设置正确答案： B. 管理员或文件主对文件属性的设置反馈：正确问题13得2 分，满分2 分为了防止各种意外可能破坏文件，文件系统可以采用（）的方法来保护文件所选答案： C. 建立副本和定时转储正确答案： C. 建立副本和定时转储反馈：正确问题14得2 分，满分2 分磁盘和磁带是两种存储介质，它们的特点是所选答案： B. 磁盘是随机存取，磁带是顺序存取的正确答案： B. 磁盘是随机存取，磁带是顺序存取的反馈：正确问题15得2 分，满分2 分假设磁盘的转速为5400转/分，盘面划分成16个扇区，则读取一个扇区的时间为所选答案： B. 690us正确答案： B. 690us反馈：正确问题16得0 分，满分2 分若用100个双字（字长32位）组成的位示图管理内存，假定用户归还一个块号为240的内存块时，它对应的位示图的位置为所选答案： C. 字号为6，位号为16正确答案： D. 字号为7，位号为16反馈：错误问题17得2 分，满分2 分MS-DOS中的文件物理结构采用的是所选答案： D. 链接结构正确答案： D. 链接结构问题18得0 分，满分2 分假定磁盘有1200个柱面，编号是0～1199，在完成了磁道205处的请求后，当前磁头正在630处为一个磁盘请求服务，若请求队列的先后顺序是：186，1047，911，1177，194，1050，1002，175，30。
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操作系统磁头引臂调度算法
操作系统的磁头引臂调度算法是磁盘调度算法的一种，用于管理磁盘访问请求的顺序，以提高磁盘I/O系统的性能。
在操作系统中，磁道是磁盘表面上的一个圆环，磁头是读写磁道上数据的设备。
磁头引臂用于支撑磁头，并将磁头移动到不同的磁道上进行读写操作。
磁头引臂调度算法的目标是最小化磁头移动的时间，以减少访问延迟并提高磁盘的吞吐量。
常见的磁头引臂调度算法有以下几种：
1.先来先服务算法（FCFS）：
该算法将磁盘请求按照它们到达磁盘的顺序进行服务。
虽然该算法实现简单，但是可能会导致磁头在不同的磁道上频繁移动，从而降低磁盘
I/O系统的性能。
2.最短寻道时间优先算法（SSTF）：
该算法选择离当前磁头位置最近的磁道进行服务。
这样可以最小化磁头移动的距离，从而提高磁盘I/O系统的性能。
然而，该算法可能会导致一些请求一直等待，从而产生饥饿现象。
3.扫描算法（SCAN）：
该算法将磁头按照一个方向移动，直到到达最外或最内磁道。
然后，磁头方向改变，并在返回的过程中服务等待的磁道请求。
这样可以通过服务等待请求来减少移动距离。
然而，该算法可能会导致一些请求等待时间较长。
4.循环扫描算法（C-SCAN）：
该算法类似于扫描算法，但是在磁头到达一端后，直接返回到另一端并重新开始。
这样可以避免一些请求长时间等待。
5.电梯算法（LOOK）：
该算法类似于扫描算法，但是在磁头到达一端后，不直接返回，而是只服务等待的磁道请求。
这样可以减少磁头移动的距离，并提高磁盘I/O 的吞吐量。
以上是常见的磁头引臂调度算法，它们各有优劣。
在实际应用中，选择合适的磁头引臂调度算法取决于具体的应用场景和需求。
一般来说，SSTF算法和LOOK算法是应用较广泛的磁头引臂调度算法，它们相对简单而且能够提供较好的性能。
值得注意的是，随着技术的发展，新的磁盘调度算法也在不断涌现，例如基于预测磁盘访问模式的算法（如SSF和C-SCAN-EDF算法）以及基于套接字的磁盘调度算法（如HybridSCAN算法）。
这些新算法在特定情况下可能能够进一步提高磁盘I/O系统的性能。