磁碟調度演算法計算題

㈠ 請教關於磁碟調度的問題，到底按照哪種方法來啊

嗯，是問的這個問題我看的答案是大綱後面的答案，2010年第45題，為方便大家看，我把部分題目寫在下面某計算機系統採用CSCAN（循環掃描）磁碟調度策略，使用2KB的內存空間記錄16384個磁碟塊的空閑狀態，某單面磁碟旋轉速度為每分鍾6000轉，每個磁軌有100個扇區，相鄰磁軌間的平均移動時間為1ms。在某時刻，磁頭位於100號磁軌處，並沿著磁軌增大的方向移動，磁軌號請求隊列是50，90，30，120答案給出的磁軌移動時間是170ms（沒給過程），那就應該是按照100->120->30->50->90的順序來移動的了說明CSCAN演算法 不移動到頭，移動到請求的磁軌即可，並且返回到最小的磁軌時的移動時間也要計算但是我在有的輔導書上看到的是說，不計算返回時間剛翻了下課本，湯小丹的操作系統第三版196頁，根據敘述和例子，意思是說不用移動到頭，只到請求的最大磁軌，並且返回到請求的最小磁軌的時間需要計算而關於SCAN演算法，課本上也是說只移動到請求的最大磁軌而我在文×都的輔導書上看到的，關於SCAN演算法還特地強調了要移動到頭，甚至根據磁碟扇區的數目和每磁軌的扇區數計算出總磁軌數再計算移動時間，真是糾結啊

㈡ 磁碟調度演算法的常用磁碟調度演算法

FCFS演算法根據進程請求訪問磁碟的先後順序進行調度，這是一種最簡單的調度演算法。該演算法的優點是具有公平性。如果只有少量進程需要訪問，且大部分請求都是訪問簇聚的文件扇區，則有望達到較好的性能；但如果有大量進程競爭使用磁碟，那麼這種演算法在性能上往往接近於隨機調度。所以，實際磁碟調度中考慮一些更為復雜的調度演算法。
1、演算法思想：按訪問請求到達的先後次序服務。
2、優點：簡單，公平。
3、缺點：效率不高，相鄰兩次請求可能會造成最內到最外的柱面尋道，使磁頭反復移動，增加了服務時間，對機械也不利。
4、例子：
假設磁碟訪問序列：98，183，37，122，14，124，65，67。讀寫頭起始位置：53。求：磁頭服務序列和磁頭移動總距離（道數）。
由題意和先來先服務演算法的思想，得到下圖所示的磁頭移動軌跡。由此：
磁頭服務序列為：98，183，37，122，14，124，65，67
磁頭移動總距離=（98-53）+（183-98）+|37-183|+（122-37）+|14-122|+（124-14）+|65-124|+（67-65）=640（磁軌） SSTF演算法選擇調度處理的磁軌是與當前磁頭所在磁軌距離最近的磁軌，以使每次的尋找時間最短。當然，總是選擇最小尋找時間並不能保證平均尋找時間最小，但是能提供比FCFS演算法更好的性能。這種演算法會產生「飢餓」現象。
1、演算法思想：優先選擇距當前磁頭最近的訪問請求進行服務，主要考慮尋道優先。
2、優點：改善了磁碟平均服務時間。
3、缺點：造成某些訪問請求長期等待得不到服務。
4、例子：對上例的磁碟訪問序列，可得磁頭移動的軌跡如下圖。 SCAN演算法在磁頭當前移動方向上選擇與當前磁頭所在磁軌距離最近的請求作為下一次服務的對象。由於磁頭移動規律與電梯運行相似，故又稱為電梯調度演算法。SCAN演算法對最近掃描過的區域不公平，因此，它在訪問局部性方面不如FCFS演算法和SSTF演算法好。
演算法思想：當設備無訪問請求時，磁頭不動；當有訪問請求時，磁頭按一個方向移動，在移 動過程中對遇到的訪問請求進行服務，然後判斷該方向上是否還有訪問請求，如果有則繼續掃描；否則改變移動方向，並為經過的訪問請求服務，如此反復。如下圖所示：
掃描演算法（電梯演算法）的磁頭移動軌跡
2、優點：克服了最短尋道優先的缺點，既考慮了距離，同時又考慮了方向。 在掃描演算法的基礎上規定磁頭單向移動來提供服務，回返時直接快速移動至起始端而不服務任何請求。由於SCAN演算法偏向於處理那些接近最里或最外的磁軌的訪問請求，所以使用改進型的C-SCAN演算法來避免這個問題。
釆用SCAN演算法和C-SCAN演算法時磁頭總是嚴格地遵循從盤面的一端到另一端，顯然，在實際使用時還可以改進，即磁頭移動只需要到達最遠端的一個請求即可返回，不需要到達磁碟端點。這種形式的SCAN演算法和C-SCAN演算法稱為LOOK和C-LOOK調度。這是因為它們在朝一個給定方向移動前會查看是否有請求。注意，若無特別說明，也可以默認SCAN演算法和C-SCAN演算法為LOOK和C-LOOK調度。

㈢ 若磁頭的當前位置100柱面，磁頭正向磁軌號減小方向移動。現有一磁碟讀寫請求隊列，柱面號依次為:

磁碟調度在多道程序設計的計算機系統中，各個進程可能會不斷提出不同的對磁碟進行讀/寫操作的請求。為了盡快的響應進程的磁碟請求，人們設計了磁碟調度演算法。主要有四種磁碟調度演算法。先來先服務演算法（FCFS），最短尋道時間優先演算法（SSTF），掃描演算法（SCAN），循環掃描演算法（CSCAN）。

運用最短尋道優先演算法依次悄嘩賀選擇的磁軌是：90、80、125、140、160、190、啟派30、29、25、20、10。

運用電梯調度演算法依次經過的磁軌是：90、80、30、29、25、20、10、125、140、160、190。

我們根據演算法的尋道序列可以得出：最短尋道優先演算法的經過的煮麵數為310個柱面，電梯調度演算法經過的柱面數為270次。

(3)磁碟調度演算法計算題擴展閱讀：

每種磁碟調度演算法的優缺點

先來先服務演算法的優點會根據進程請求訪問磁碟的先後次序進行調度。此演算法的優點是公平、簡單，蘆鉛且每個進程的請求都能依次得到處理，不會出現某一進程的請求長期得不到滿足的情況，此演算法將降低設備服務的吞吐量，致使平均尋道時間可能較長，但各進程得到服務的響應時間的變化幅度較小。

最短尋道優先演算法的缺點每次的尋道時間最短，該演算法可以得到比較好的吞吐量，但卻不能保證平均尋道時間最短。其缺點是對用戶的服務請求的響應機會不是均等的，因而導致響應時間的變化幅度很大。在服務請求很多的情況下，對內外邊緣磁軌的請求將會無限期地被延遲，有些請求的響應時間將不可預期。

掃描演算法的優缺點此演算法基本上克服了最短尋道時間優先演算法的服務集中於中間磁軌和響應時間變化比較大的缺點，而具有最短尋道時間優先演算法的優點即吞吐量較大，平均響應時間較小，但由於是擺動式的掃描方法，兩側磁軌被訪問的頻率仍低於中間磁軌。

循環掃描演算法的優點是這些磁軌剛被處理，而磁碟另一端的請求密度相當高，且這些訪問請求等待的時間較長，為了解決這種情況，循環掃描演算法規定磁頭單向移動。

參考資料來源：網路-磁碟調度演算法