磁盘调度算法习题-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了磁盘调度算法习题。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

注意（不论被访问的下一个磁道号是几，计算移动距离都是：大数减小数）

一．磁盘共有200个柱面(0-199)，它刚刚从92号磁道移到98号随道完成读写，假设此时系统中等待访问磁盘盘的磁道序列为190，97，90，45，150，32，162，108，112，80，试给出采用下列磁头移动算法的顺序并计算寻道距离。

FCFS算法:(2)SSTF算法:(3)SCAN算法(4)C-SCAN算法

磁盘请求以10,22,20,2,40,6,38面的次序到达盘器,寻道时每面务动需要6ms,计算以下,操作系统习题,算法,数据结构,贪心算法

解析：1.FCFS，按照给的顺序，190 97 90 45 150 32 162 108 112 80

寻道距离：190-98=92 190-97=93 97-90=7 90-45=45 150-45=105 150-32=118 162-32=130 162-108=54 112-108=4 112-80=32（总是相邻的两个，用大的减去小的最后在相加就是寻道距离）

92+93+7+45+105+118+130+54+4+32=680（磁头共移动680个磁道）

平均寻道长度：680/10=68

2.SSTF：（要求访问的磁道与当前的磁头所在的磁道距离最近）就是先给从小到大排好序，然后按照括号里面的内容来做

磁盘请求以10,22,20,2,40,6,38面的次序到达盘器,寻道时每面务动需要6ms,计算以下,操作系统习题,算法,数据结构,贪心算法

所以顺序应该为97 90 80 108 112 150 162 190 45 32

寻道距离计算为（98-97）+（97-90）+（90-80）+（108-80）+（112-108）+（150-112）+（162-150）+（190-162）+（190-45）+（45-32）=286

平均寻道长度：286/10=28.6

3.SCAN：只有磁头移动到最外侧磁道的时候才能往内移动，移动到最内侧，才能往才移动。

所以顺序为108 112 150 162 190 97 90 80 45 32（其实这个算法也相当于排好从小到大的顺序，然后先到最大的（即最外侧），在从98左边的较小者97回到最小的（即最内侧））。

磁盘请求以10,22,20,2,40,6,38面的次序到达盘器,寻道时每面务动需要6ms,计算以下,操作系统习题,算法,数据结构,贪心算法

寻道距离：250（和上面算法一样）

平均寻道长度：250/10=25

4.C-SCAN：磁头自里向外移动，移动到最外侧，磁头立即返回到最内侧访问。

所以顺序为108 112 150 162 190 32 45 80 90 97（其实这个算法也相当于排好从小到大的顺序，然后先到最大的（即最外侧），在从左边最小的32回到98）。

磁盘请求以10,22,20,2,40,6,38面的次序到达盘器,寻道时每面务动需要6ms,计算以下,操作系统习题,算法,数据结构,贪心算法

寻道距离：295（和上面算法一样）

平均寻道长度：298/10=29.5

二．假设一个磁盘有100个柱面，编号为0~99，在完成了磁道25处的请求后，磁头当前正在磁道43处服务。磁盘请求的柱面按38、6、40、2、20、22、10的次序到达磁盘驱动器，寻道时每移动一个柱面需要10ms，计算以下算法的总寻道时间：

（1）先来先服务算法

（2）最短寻道时间优先算法

（3）电梯调度算法。

【解答】

磁盘请求的柱面为38、6、40、2、20、22、10，FCFS算法就按照请求到达地次序依次响应。

被访问的下一个磁道号	移动的磁道数
38	43 − 38 = 5
6	38 − 6 = 32
40	40 − 6 = 34
2	40 − 2 = 38
20	20 − 2 = 18
22	22 − 20 = 2
10	22 − 10 = 12

故先来先服务算法的总寻道时间为10 ∗ ( 5 + 32 + 34 + 38 + 18 + 2 + 12 )

=1410ms

先将磁盘请求按磁道从小到大排个序：2、6、10、20、22、38、40，SSTF算法是先响应离自己（磁头所在磁道）最近的磁道上的请求。
磁盘请求以10,22,20,2,40,6,38面的次序到达盘器,寻道时每面务动需要6ms,计算以下,操作系统习题,算法,数据结构,贪心算法
当前在43，最近的是40。

被访问的下一个磁道号	移动的磁道数
40	43 − 40 = 3
38	40 − 38 = 2
22	38 − 22 = 16
20	22 − 20 = 2
10	20 − 10 = 10
6	10 − 6 = 4
2	6 − 2 = 4

故最短寻道时间优先算法的总寻道时间为10 ∗ ( 3 + 2 + 16 + 2 + 10 + 4 + 4 )=410ms

还是先将磁盘请求按磁道从小到大排个序：2、6、10、20、22、38、40，题目说了磁头是完成了磁道25处的请求后，当前正在磁道43处服务，可知磁头的移动方向是向外，循环扫描算法是先依次服务完当前方向上的再转头。

但是此时所在磁道43处以外已经没有请求了，所以掉头扫描，和SSTF算法结果一样，总寻道时间为410ms

三．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，移动臂当前位于40号柱面，请按下列算法分别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；

（2）最短寻找时间优先算法。

答：

（1）40 → 20 → 44 → 40 → 4 → 80 → 12 → 76

距离：（20）（24）（4）（36）（76）（68）（64）共移动292柱面

（2）40 → 44 → 20 → 12 → 4 → 76 → 80（先按大小排列4 12 20 40 44 76 80，发现40离40近，所以这里没写了，因为等会计算寻道距离也是0，然后下一个44离40近，在下一个44离20近，在下一个20离12近。。。。。。。）

距离：（4）（24）（8）（8）（72）（4）共移动120柱面

四.【2018腾讯秋招题目】若磁头当前位置为100磁道，磁头由外向内移动，现有一磁盘读写请求队列（共12个）：23，376，205，132，19，61，190，398，29，4，18，40。若采用先来先服务、最短寻道时间优先算法，试计算出平均寻道长度各为多少？

答：

（1）算法思想：

FCFS算法（先来先服务）的思想是根据磁盘读写请求的先后次序来访问。

SSTF算法（最短寻道时间优先）的思想是每次总是寻找离当前柱面（或磁道）最近的优先访问。

（2）平均寻道分析

采用FCFS处理次序为：100-23-376-205-132-19-61-190-398-29-4-18-40，因此磁头移动磁道总数为(100-23)+(376-23)+(376-205)+ (205-132)+(132-19)+(61-19)+(190-61)+(398-190)+(398-29)+(29-4)+(18-4)+(40-18) = 1596。总柱面数（即寻道距离）为：1596，因此平均寻道长度为1596/12=133。

采用SSTF处理次序为：100-132-190-205-61-40-29-23-19-18-4-376-398，因此磁头移动磁道总数为(132-100)+(190-132)+(205-190)+(205-61)+(61-40)+(40-29)+(29-23)+(23-19)+(19-18)+(18-4)+(376-4)+(398-376)=700。总柱面数为：700，因此平均寻道长度为700/12≈58.3。

五．假定一磁盘有200个柱面,编号为0—199,在完成了磁道125处的请求后,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86,147,91,177,94,150,102,175,130试分别采用FCFS(先来先服务)、SSTF(最短寻道时间优先)、SCAN(扫描)算法和CSCAN(循环扫描)完成上述请求,写出磁头移动的顺序,并计算存取臂移动总量(单位为磁道数)。

【解答】

采用FCFS算法调度时，磁头移动顺序为：

143→86→147→91→177→94→150→102→175→130

磁头移动总量是565（柱面）

采用SSTF算法调度时，磁头移动顺序为：

143→147→150→130→102→94→91→86→175→177

磁头移动总量是162（柱面）

采用SCAN算法调度时，磁头移动顺序为：

143→147→150→175→177→130→102→94→91→86

磁头移动总量是125（柱面）

采用CSCAN算法调度时，磁头移动顺序为：

143-147-150-175-177-86-91-94-102-130