设备管理(含补交作业)
课后练习P294页第5、7题。
画出示意图并给出结果。
像考试一样写答题方式。
5.对磁盘存在如下5个请求，假如当前磁头位于1号柱面，试分析对这5个请求如何调度可使得磁盘的旋转圈数最少？
答：按照扇区号、柱面号、磁头号可知调度顺序为5，3，2，1，4 使磁盘旋转圈数最少。
.假定一个磁盘有200个柱面，编号为0一199，在完成了磁道125外的请求后，当前正在磁道143处为一个请求服务。若请求队列的先后顺序为86，147，91，177，94，1 50，102，175，130；试问：为了完成上述请求，下列算法存取臂所以移动的总量是多少？并计算存取臂移动的顺序。（1）FCFS（先来先服务）；（2）SSTF（最短寻道时间优先）；（3）SCAN（扫描）算法；（4）电梯调度算法。
答：
（1）先来先服务算法（FCFS）：（143-86）+（147-86）+（177-91）+（177-94）+（150-94）+（150-102）+（175-102）+（175-130）=565
（2）最短查找时间有限算法（SSTF）：（147-143）+（150-147）+（150-130）+（130-102）+（102-94）+（94-91）+（91-86）+（175-86）+（177-175）=162
（3）扫描算法：（147-143）+（150-147）+（175-150）+（177-175）+（199-177）+（199-130）+（130-102）+（102-94）+（94-91）+（91-86）=169
（4）电梯调度算法：（147-143）+（150-147）+（175-150）+（177-175）+（177-130）+（130-102）+（102-94）+（94-91）+（91-86）=125.
以下为补交作业！
虚拟存储管理
P251，习题20
P252，习题31
处理器调度算法
1. P117页,练习15：最高响应比
2. P119页，练习22（2）：时间片轮转
3. 现设定采用三级反馈队列调度算法，三个队列分别为0、1和2，对应时间片为2、4、8。现有四个进程A、B、C、D，到达时刻分别为0、5、7、12，执行时间分别为7、4、13、2。请写出整个进程调度过程，包括每个时间段，执行的进程，执行后进程状态，各个队列内进程的变化。
4. 从以下几个方面比较各个调度算法的优缺点：
1.资源利用率
2.吞吐率
3.周转率
4.响应时间
5.公平性
6.适用范围
答：
（1）先来先服务算法：这是一个非剥夺式调度算法。此算法的资源利用率和吞吐率较低，周转率较慢，响应时间要视前面的作业所需时间而定，是一个公平的算法，适用于长作业进程。优缺点：有利于长作业进程，而不利于短作业进程这是因为若一个长作业先到达系统，就会使许多短作业等待很长的时间，从而引起许多短作业用户的不满。有利于CPU繁忙型作业，不利于I/O，忙的作业。
（2）最短作业优先算法：最短作业优先算法这是对FCFS算法的改进，其目标是减少平均周转时间。对预计执行时间短的作业（进程）优先分派处理机。通常后来的短作业不抢先正在执行的作业
（3）优先级调度算法：优先级调度算法又称优先权调度算法，该算法既可以用于作业调度，也可以用于进程调度，该算法中的优先级用于描述作业运行的紧迫程度。
（4）最高响应比优先算法：这是一个折中的非剥夺式算法，即考虑作业等待时间，又考虑作业处理时间，这样既照顾短作业又不会使长作业的等待时间过长，有效地改善调度性能。优缺点：每次计算各道作业的响应比会导致一定的时间开销，其性能比SJF算法略差。显然，此算法更利于短作业，但是如果长作业在系统的等待时间足够长，使得分子够大，则HRRF算法响应比变大，即其优先级得到提升，从而可被选中执行，不至于长时间等待，因此不会出现饥饿现象。
（5）优先级调度算法：优先级算法是多级队列算法的改进，平衡各进程对响应时间的要求。适用于作业调度和进程调度，可分成抢先式和非抢先式。静态优先级，作业调度中的静态优先级大多按以下原则确定：由用户自己根据作业的紧急程度输入一个适当的优先级。由系统或操作员根据作业类型指定优先级。系统根据作业要求资源情况确定优先级。
（6）时间片轮转调度算法：主要适用于分时系统。在这种算法中，系统将所有就绪进程按到达时间的先后次序排成一个队列，进程调度程序总是选择就绪队列中第一个进程执行，即先来先服务的原则，但仅能运行一个时间片，如100ms。在使用完一个时间片后，即使进程并未完成其运行，它也必须释放出（被剥夺）处理机给下一个就绪的进程，而被剥夺的进程返回到就绪队列的末尾重新排队，等候再次运行。
（7）多级反馈队列调度算法：这是目前公认的较好的一种进程调度算法，它能较好的满足各类进程的需要。通过配置，它能适应所设计的特定系统。遗憾的是，由于需要一些方法来选择参数以定义最佳的调度程序，所以它也是最复杂的算法。此算法的资源利用率和吞吐率较高，周转率较快，响应时间要看时间片的规定，是一个相对公平的算法。优缺点：MLFQ调度算法会导致“饥饿”问题，当有一个长作业进入系统，它最终必将移入优先级最低的就绪队列中，如果其后有源源不断的短作业进入系统，且形成稳定的作业流，则长作业一直等待，陷入“饥饿”状态。解决此问题的一种有效办法是对于低优先级队列中等待时间够长的进程提升其优先级，从而让它获得运行的机会。
理解并发进程
- 完善处理机调度算法。
- 修正调度算法流程图。
- 说说你对顺序程序设计与并发程序设计的理解。
- 举一个例子进行说明。
- 程序或文字描述
顺序程序设计：
严格按照顺序执行，不会受到环境影响，结果确定。每一步都会按照顺序来且不会被打乱，结果是确定且相同的，过程也是可再现的。
并发程序设计：
程序的执行时间是重叠的，按照其重要程度先执行，结果不唯一，也不需要等待。也就是常说的计划赶不上变化。
