《操作系统导论》第37章课后答案
早点写完，免得夜长梦多
本作业使用 disk.py 来帮助读者熟悉现代磁盘的工作原理。 它有很多不同的选项，与大多数其他模拟不同，它有图形动画， 可以准确显示磁盘运行时发生的情况。详情请参阅 README 文件。
37.1
问题描述
计算以下几组请求的寻道、旋转和传输时间: -a 0，-a 6，-a 30，-a 7，30，8， 最后计算 -a 10,11,12,13
解答
-a 0
首先运行命令python2 disk.py -a 0 -G
如果出现以下提示，首先执行命令 sudo apt-get install python-tk
运行结果为：
可以看到，指针在6处 ，我们定义的是-a 0， 所以目标是同磁道的0处，它们在同一个磁道，所以寻道时间为0。接着按s查看动画：
可以看到，目标是0扇区 ，但是具体整扇区的位置是数字11和0中间，并且由旋转速度为1°/s可以得到旋转时间为30*5+30/2=165。然后0号扇区的大小为30度，所以传输时间为30s。所以总时间为165+30=195
可以看到总时间确实是195
-a 6
运行命令python2 disk.py -a 6 -G查看运行结果
这次，目标是6 ，开始扇区也是6，则寻道时间为0。但是由上一小问知道它会到达6和7的中间，从6开始要多旋转一周，即旋转时间为30*11+30/2=345，传输时间同样为30，则总时间为375。按s查看运行结果：
-a 30
这次目标是30，不在一个磁道了。 运行命令 python2 disk.py -a 30 -G 查看运行结果：
这次目标是30，不在一个磁道了。 所以首先会从最外层磁道寻道到最内层。按s查看动画：
可以看到寻道时间为80，则跨一个磁道的时间就为40。 内磁道后，已经转了80度，所以旋转时间是360-15-80=265，传输时间仍为30 。所以总时间为265+80+30=375
-a 7,30,8
所以顺序是7->30->8。直接开始计算。从6到7:寻道0，旋转15(半扇区就到运行命令 python2 disk.py -a 7,30,8 -G 查看运行结果
策略是FIFO，所以顺序是7->30->8。直接开始计算。
从6到7:寻道0，旋转15(半扇区就到了)，运输30。
从7到30:寻道40*2=80，旋转的话，7与31是对齐的，所以7的结尾与30的开头之间的角度是360-30-15-15=300，再减去寻道时候转的角度，所以旋转时间应该是300-80=220，然后传输30。
从30到8∶寻道80，旋转的话，本来只要30(30的尾和8的头只差了一个扇区的度数)，但要再加一圈，所以是30+360-80=310，传输30。
按s查看运行结果：
-a 10,11,12,13
运行指令python2 disk.py -a 10,11,12,13 -G 查看运行结果：
- 从6到10、11：寻道0，旋转30*3+15=105，传输302=60。
- 从11到12、13： 注意：11到12不在一个磁道，寻道之后就得绕一圈。所以寻道40，旋转0+360-40=320，传输30*2=60。
总时间为105+60+40+320+60=585
按s查看动画：
37.2
问题描述
执行上述相同请求,但将寻道速率更改为不同值:-S 2,-S 4,-S 8, -S 10,-S 40, -S 0.1 时间如何变化?
解答
更换寻道速率后，对于-a 0和-a 6这两个寻道时间为0的没有影响
-a 30的，开始的位置（扇区6的中间)与扇区30的开头相差360-15=345度，所以只要寻道时间(40 * 2/S)内，旋转角度不超过345度的就只是减少了寻道节省的时间而已，包括了-S 2,-S 4,-S 8,-S 10,-S 40;而-S 0.1的话，寻道时间为40 * 2/0.1=800，所以要多绕2圈，旋转时间为345+360+360-800=265，传输时间30，如下图︰
-a 7,30,8的和-a 10,11,12,13的，具体时间看下表
| 与-S 1对比 | -S 2 | -S 4 | -S 8 | -S 10 | -S 40 | -S 0.1 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| -a 0 | 完全不变 | 完全不变 | 完全不变 | 完全不变 | 完全不变 | 完全不变 |
| -a 6 | 完全不变 | 完全不变 | 完全不变 | 完全不变 | 完全不变 | 完全不变 |
| -a 30 | 寻道时间减少 | 寻道时间减少 | 寻道时间减少 | 寻道时间减少 | 寻道时间减少 | 寻道时间增加，多旋转2圈 |
| -a 7,30,8 | 寻道时间减少 | 寻道时间减少，少旋转1圈 | 寻道时间减少，少旋转1圈 | 寻道时间减少，少旋转1圈 | 寻道时间减少，少旋转1圈 | 寻道时间增加，多旋转4圈 |
| -a 10,11,12,13 | 寻道时间减少 | 寻道时间减少 | 寻道时间减少 | 寻道时间减少 | 寻道时间减少 | 寻道时间增加，多旋转1圈 |
37.3
问题描述
同样的请求,但改变旋转速率:-R 0.1,-R 0.5,-R 0.01。时间如何变化?
解答
寻道时间不影响。旋转时间有的线性增加，而有的会因为寻道相对快了而少绕圈。传输时间线性增加（传输时间=30/R）。
例如-a 7,30,8中从30到8的，旋转速度为0.1时，寻道完后还未进入8的扇区，所以只需要转30度，不需要多绕一圈，这一步旋转时间为30/0.1=300比原来的(30+360)/1=390还少。
其他的，只是旋转时间增加，对圈数不影响。
具体时间如下表：
| 与-R 1对比 | -R 0.1 | -R 0.5 | -R 0.01 |
|---|---|---|---|
| -a 0 | 旋转时间增加 | 旋转时间增加 | 旋转时间增加 |
| -a 6 | 旋转时间增加 | 旋转时间增加 | 旋转时间增加 |
| -a 30 | 旋转时间增加 | 旋转时间增加 | 旋转时间增加 |
| -a 7,30,8 | 少旋转一圈，旋转时间减少 | 只是旋转时间增加 | 少旋转一圈，但旋转时间增多 |
| -a 10,11,12,13 | 旋转时间增加 | 旋转时间增加 | 旋转时间增加 |
37.4
问题描述
你可能已经注意到,对于一些请求流,一些策略比 FIFO 更好。例如,对于请求流 -a 7,30,8 处理请求的顺序是什么?现在在相同的工作负载上运行最短寻道时间优先 (SSTF)调度程序(-p SSTF)。每个请求服务需要多长时间(寻道、旋转、传输)?
解答
对于请求流-a 7,30,8，FIFO处理请求的顺序为7,30,8，会白白多了一次寻道和一圈的旋转；而最短寻道优先策略SSTF、电梯算法SCAN、最短定位时间优先SPTF的顺序都会是7,8,30。
由第一题我们知道使用后FIFO策略的时间为795
而使用 SSTF 策略后的执行过程：
- 6到7：寻道0，旋转15，传输30
- 7到8：寻道0，旋转0，传输30
- 8到30：寻道80，旋转360-3*30-80=190，传输时间30
总时间为15+30+30+80+190+30=375
运行命令 python2 disk.py -a 7,30,8 -p SSTF -G 查看运行结果：
总时间确实为375
37.5
问题描述
现在做同样的事情,但使用最短的访问时间优先(SATF)调度程序(-SATF)。 它是否对 -a 7,30,8 请求有影响？ 找到 SATF 明显优于 SSTF 的一组请求。出现显著差异的条件是什么?
解答
用最短定位时间优先SATF对-a 7,30,8进行处理，无论是从旋转或是寻道的角度讲，顺序都必定是7、8、30是最优的。所以没有改变顺序：
运行命令python2 disk.py -a 7,30,8 -p SSTF -G查看运行结果
可以看到时间确实没变。
举个最短定位时间优先比最短寻道时间优先性能优异很多的例子，例如： -a 7,34,13,6
因为最短寻道时间优先只考虑寻道时间，也就是只会先完成最近磁道，那么找一个极端的例子，如下图，如果是SATF的话顺序为6->7->13->6->34，如果是SSTF的话顺序为6->7->6->13->34。用SSTF的话会在最外层多转一圈，消耗很多时间
图一为使用SATF,图二为使用SSTF，可以看到，确实明显减少了很多时间
由此可得，当寻道时间远远小于旋转时间的情况，SATF性能就会显著优于SSTF
37.6
问题描述
你可能已经注意到,该磁盘没有特别好地处理请求流 -a 10,11,12,13。这是为什么? 你可以引入一个磁道偏斜来解决这个问题(-o skew,其中 skew 是一个非负整数)?考 虑到默认寻道速率,偏斜应该是多少,才能尽量减少这一组请求的总时间?对于不同的寻道速率(例如,-S 2,-S 4)呢?一般来说,考虑到寻道速率和扇区布局信息,你能否写出 一个公式来计算偏斜?
解答
不论使用FIFO、SSTF、SATF中的哪个调度策略，对于请求流-a 10,11,12,13，请求的顺序都是10、11、12、13。因为如下图，扇区11的尾与扇区12的头是一个角度上的，必须要绕一圈才能开始对扇区12的传输，这是磁盘扇区位置设计的弊端。
因此需要磁道偏斜
偏斜量为0：
为0时为默认情况，其时间在第一问已经求出，为585
偏斜量为1：
运行命令python2 disk.py -a 10,11,12,13 -o 1 -G 查看运行结果
传输完11之后，寻道到了中间磁道，还是错过了12扇区的开始位置
偏斜量为2：
运行命令python2 disk.py -a 10,11,12,13 -o 2 -G查看运行结果
传输完11之后，寻道到了中间磁道，刚好就到12扇区的开始位置。
偏斜量再大，在速度不变的情况下，只会增加寻道后等待12扇区开始位置的旋转时间。
如果寻道时间加快，如 -S 2或者 -S 4 ，那么偏斜量为1反而是最优的，因为这时候寻道时间40/S小于30，所以刚好能碰到12开始的位置。
也就是，跨越相邻磁道的寻道时间约接近（小于）旋转过一个扇区的旋转时间，效果越好。因此，如果寻道速度为V，寻道距离为D，旋转角速度为W，每扇区区域跨越的角度为A，偏斜为O，那么:D / V < A*O / W ，所以偏斜量O > DW / VA，并取满足该条件下的最小的整数。
《操作系统导论》第37章课后答案相关推荐
- 操作系统导论第四章课后习题
- 李航《统计学习方法》第四章课后答案链接
李航<统计学习方法>第四章课后答案链接 本博客转载自:http://blog.csdn.net/xiaoxiao_wen/article/details/54097917
- 李航《统计学习方法》第三章课后答案链接
李航<统计学习方法>第三章课后答案链接 我的天呐竟然木有百度到...是因为太简单了吗...
- 李航《统计学习方法》第二章课后答案链接
李航<统计学习方法>第二章课后答案链接 李航 统计学习方法 第二章 课后 习题 答案 http://blog.csdn.net/cracker180/article/details/787 ...
- 李航《统计学习方法》第一章课后答案链接
李航<统计学习方法>第一章课后答案链接 李航 统计学习方法 第一章 课后 习题 答案 http://blog.csdn.net/familyshizhouna/article/detail ...
- 数据结构(C语言)第二版 第四章课后答案
数据结构(C语言)第二版 第四章课后答案 1~5 B B C A B 6~10 B B C B B 11~15 A B D (C,B) C 1．选择题 (1)串是一种特殊的线性表,其特殊性体现在(B) ...
- 数据结构(C语言)第二版 第一章课后答案
数据结构(C语言)第二版 第一章课后答案 这本书,我以后也会用,所以趁着考完试做个整理,顺便分享出来.电子资源发不出来,放评论区吧,有需要自取. 1. 简述下列概念:数据.数据元素.数据项.数据对象. ...
- 研究生考试 之 计算机网络第七版(谢希仁) 第一章 课后答案
研究生考试 之 计算机网络第七版(谢希仁) 第一章 课后答案 目录 研究生考试 之 计算机网络第七版(谢希仁) 第一章 课后答案 一.简单介绍 二.计算机网络第七版(谢希仁) 第一章 课后答案 1. ...
- 数据结构(C语言)第二版 第三章课后答案
数据结构(C语言)第二版 第三章课后答案 1~5 C C D A A 6~10 D A B C D 11~15 D D B C B 1．选择题 (1)若让元素1, 2, 3 , 4, 5 依次进栈,则 ...
最新文章
- matlab 2010无法运行程序,matalb r2010a安装后打开出现一系列警告，无法运行，哪位大神帮...
- Java 学习（1） ---JDK安装和配置环境变量
- nginx服务器安装及配置文件详解
- 评审不给钱，看论文还要涨价？UCLA：我们决定抵制柳叶刀、细胞
- bzoj3339 Rmq Problem
- Java中Boolean是什么？
- 初学者在python下使用Ta-lib库时遇到的一些问题及解决办法
- 根据经纬度求最近点的三种解法java实现
- codevs——1036 商务旅行
- PHP 长连接，奏是这么简单
- 如何用Python画一只机器猫？| 原力计划
- c++ c超简单的求公约数
- 李宏毅老师《机器学习》课程笔记-1深度学习简介
- 实现图片文字识别的方法有哪些
- 3D车道线检测能否成为自动驾驶的核心？盘一盘近三年的SOTA论文！
- 为什么Vertu没有成为诺基亚的iPhone？
- [GitHub][2014-05-11 18:34:13]eqq-python
- 【MM系列】SAP库龄报表逻辑理解
- 小程序样式text:after不起作用。在开发者工具看不到样式
- qtractor教程_用Qtractor放一些音轨