設備管理(含補交做業)

課後練習P294頁第五、7題。

畫出示意圖並給出結果。

像考試同樣寫答題方式。

 5.對磁盤存在以下5個請求，假如當前磁頭位於1號柱面，試分析對這5個請求如何調度可以使得磁盤的旋轉圈數最少？

答：按照扇區號、柱面號、磁頭號可知調度順序爲5，3，2，1，4 使磁盤旋轉圈數最少。

.假定一個磁盤有200個柱面，編號爲0一199，在完成了磁道125外的請求後，當前正在磁道143處爲一個請求服務。若請求隊列的前後順序爲86，147，91，177，94，1 50，102，175，130；試問：爲了完成上述請求，下列算法存取臂因此移動的總量是多少？並計算存取臂移動的順序。（1）FCFS（先來先服務）；（2）SSTF（最短尋道時間優先）；（3）SCAN（掃描）算法；（4）電梯調度算法。

答：

（1）先來先服務算法（FCFS）：（143-86）+（147-86）+（177-91）+（177-94）+（150-94）+（150-102）+（175-102）+（175-130）=565

（2）最短查找時間有限算法（SSTF）：（147-143）+（150-147）+（150-130）+（130-102）+（102-94）+（94-91）+（91-86）+（175-86）+（177-175）=162

（3）掃描算法：（147-143）+（150-147）+（175-150）+（177-175）+（199-177）+（199-130）+（130-102）+（102-94）+（94-91）+（91-86）=169

（4）電梯調度算法：（147-143）+（150-147）+（175-150）+（177-175）+（177-130）+（130-102）+（102-94）+（94-91）+（91-86）=125.

如下爲補交做業！

虛擬存儲管理

P251，習題20

P252，習題31

處理器調度算法

1. P117頁,練習15：最高響應比

2. P119頁，練習22（2）：時間片輪轉

3. 現設定採用三級反饋隊列調度算法，三個隊列分別爲0、1和2，對應時間片爲二、四、8。現有四個進程A、B、C、D，到達時刻分別爲0、五、七、12，執行時間分別爲七、四、1三、2。請寫出整個進程調度過程，包括每一個時間段，執行的進程，執行後進程狀態，各個隊列內進程的變化。

4. 從如下幾個方面比較各個調度算法的優缺點：

1.資源利用率

2.吞吐率

3.週轉率

4.響應時間

5.公平性

6.適用範圍

答：

（1）先來先服務算法：這是一個非剝奪式調度算法。此算法的資源利用率和吞吐率較低，週轉率較慢，響應時間要視前面的做業所需時間而定，是一個公平的算法，適用於長做業進程。優缺點：有利於長做業進程，而不利於短做業進程這是由於若一個長做業先到達系統，就會使許多短做業等待很長的時間，從而引發許多短做業用戶的不滿。有利於CPU繁忙型做業，不利於I/O，忙的做業。

（2）最短做業優先算法：最短做業優先算法這是對FCFS算法的改進，其目標是減小平均週轉時間。對預計執行時間短的做業（進程）優先分派處理機。一般後來的短做業不搶先正在執行的做業

（3）優先級調度算法：優先級調度算法又稱優先權調度算法，該算法既能夠用於做業調度，也能夠用於進程調度，該算法中的優先級用於描述做業運行的緊迫程度。

（4）最高響應比優先算法：這是一個折中的非剝奪式算法，即考慮做業等待時間，又考慮做業處理時間，這樣既照顧短做業又不會使長做業的等待時間過長，有效地改善調度性能。優缺點：每次計算各道做業的響應比會致使必定的時間開銷，其性能比SJF算法略差。顯然，此算法更利於短做業，可是若是長做業在系統的等待時間足夠長，使得分子夠大，則HRRF算法響應比變大，即其優先級獲得提高，從而可被選中執行，不至於長時間等待，所以不會出現飢餓現象。

（5）優先級調度算法：優先級算法是多級隊列算法的改進，平衡各進程對響應時間的要求。適用於做業調度和進程調度，可分紅搶先式和非搶先式。靜態優先級，做業調度中的靜態優先級大多按如下原則肯定：由用戶本身根據做業的緊急程度輸入一個適當的優先級。由系統或操做員根據做業類型指定優先級。系統根據做業要求資源狀況肯定優先級。

（6）時間片輪轉調度算法：主要適用於分時系統。在這種算法中，系統將全部就緒進程按到達時間的前後次序排成一個隊列，進程調度程序老是選擇就緒隊列中第一個進程執行，即先來先服務的原則，但僅能運行一個時間片，如100ms。在使用完一個時間片後，即便進程並未完成其運行，它也必須釋放出（被剝奪）處理機給下一個就緒的進程，而被剝奪的進程返回到就緒隊列的末尾從新排隊，等候再次運行。

（7）多級反饋隊列調度算法：這是目前公認的較好的一種進程調度算法，它能較好的知足各種進程的須要。經過配置，它能適應所設計的特定系統。遺憾的是，因爲須要一些方法來選擇參數以定義最佳的調度程序，因此它也是最複雜的算法。此算法的資源利用率和吞吐率較高，週轉率較快，響應時間要看時間片的規定，是一個相對公平的算法。優缺點：MLFQ調度算法會致使「飢餓」問題，當有一個長做業進入系統，它最終必將移入優先級最低的就緒隊列中，若是其後有源源不斷的短做業進入系統，且造成穩定的做業流，則長做業一直等待，陷入「飢餓」狀態。解決此問題的一種有效辦法是對於低優先級隊列中等待時間夠長的進程提高其優先級，從而讓它得到運行的機會。

理解併發進程

1. 完善處理機調度算法。
2. 修正調度算法流程圖。
3. 說說你對順序程序設計與併發程序設計的理解。
4. 舉一個例子進行說明。
   • 程序或文字描述

 

順序程序設計：

嚴格按照順序執行，不會受到環境影響，結果肯定。每一步都會按照順序來且不會被打亂，結果是肯定且相同的，過程也是可再現的。

併發程序設計：

程序的執行時間是重疊的，按照其重要程度先執行，結果不惟一，也不須要等待。也就是常說的計劃趕不上變化。