電梯調度演算法掃描

㈠ 磁碟調度演算法用來改善磁頭的性能對不對

對的，磁碟是計算機系統中最重要的存儲設備，其中含有絕大部分文件。對文件的操作直接涉及到磁碟的訪問，磁碟IO的速度效率和可靠性將直接影響系統的性能。因此，好的磁碟調度演算法、優越的冗餘技術，都是提高磁碟系統性能的切入點。
磁碟調度演算法

1.先來先服務：按照進程訪問磁碟的先後順序進行調度。

優點：公平、簡單

缺點：效率低，平均尋道時間較長

2.最短尋道時間優先：要求訪問磁軌與當前磁頭的磁軌距離最近。

優點：相比於先來先服務，明顯減少平均尋道長度

缺點：磁頭可能在一個小的范圍內一直尋到，造成遠處請求不滿足而飢餓

3.掃描演算法：又稱電梯調度演算法，像電梯一樣上下連續來回尋道

優點：避免了「飢餓」現象

缺點：對於剛剛經過的磁軌又來了新的請求，再次訪問要最多等2個磁軌長度

4.循環掃描演算法：磁頭單向移動，其餘和掃描演算法一樣

優點：解決了可能的錯過型請求的雙倍延遲

缺點：浪費一個磁頭的移動次數，什麼都沒做

5.NStepSCAN演算法：磁碟請求分成N個隊列，隊列間用先來先服務處理，隊列內用掃描演算法處理

優點：避免新請求帶來的粘著問題

缺點：N值很大時，接近於掃描演算法；N=1時，就是先來先服務

6.FSCAN演算法：磁碟請求只分成兩個隊列，一個是當前請求隊列，一個是未來請求隊列，當前隊列按照掃描演算法處理，當前隊列處理完就處理另一個，此時另一個為當前隊列，已經處理完的是未來請求隊列

優點：簡化NStepSCAN演算法

缺點：所有新來的請求都在下次掃描時再處理，對於緊急的高優先順序的請求也要放到下次

㈡ 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選擇的磁軌是：90、80、125、140、160、190、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。

(2)電梯調度演算法掃描擴展閱讀：

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，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

㈢ 高手給解釋下，操作系統中的，電梯調度演算法和掃描調度演算法的區別到底是什麼最好舉例圖

操作系統概念那本書上有圖，電梯就是磁頭一直向左然後一直向右這么來來回回。CSCAN就是磁頭一直向左，然後再回到右邊開始一直向左，類似於示波器的逐行掃描。

㈣ 莫系統空閑分區如下表.哪種演算法可滿足該作業序列請求為什麼

一、進程(作業)調度演算法
l 先來先服務調度演算法（FCFS）：每次調度是從就緒隊列中，選擇一個最先進入就緒隊列的進程，把處理器分配給該進程，使之得到執行。該進程一旦佔有了處理器，它就一直運行下去，直到該進程完成或因發生事件而阻塞，才退出處理器。特點：利於長進程，而不利於短進程。

l 短進程（作業）優先調度演算法(SPF)：它是從就緒隊列中選擇一個估計運行時間最短的進程，將處理器分配給該進程，使之佔有處理器並執行，直到該進程完成或因發生事件而阻塞，然後退出處理器，再重新調度。

l 時間片輪轉調度演算法 ：系統將所有的就緒進程按進入就緒隊列的先後次序排列。每次調度時把CPU分配給隊首進程，讓其執行一個時間片，當時間片用完，由計時器發出時鍾中斷，調度程序則暫停該進程的執行，使其退出處理器，並將它送到就緒隊列的末尾，等待下一輪調度執行。

l 優先數調度演算法 ：它是從就緒隊列中選擇一個優先權最高的進程，讓其獲得處理器並執行。

l 響應比高者優先調度演算法：它是從就緒隊列中選擇一個響應比最高的進程，讓其獲得處理器執行，直到該進程完成或因等待事件而退出處理器為止。特點：既照顧了短進程，又考慮了進程到達的先後次序，也不會使長進程長期得不到服務，因此是一個比較全面考慮的演算法，但每次進行調度時，都需要對各個進程計算響應比。所以系統開銷很大，比較復雜。

l 多級隊列調度演算法

基本概念：

作業周轉時間（Ti）＝完成時間(Tei)－提交時間(Tsi)

作業平均周轉時間(T)＝周轉時間/作業個數

作業帶權周轉時間（Wi）＝周轉時間/運行時間

響應比＝（等待時間＋運行時間）/運行時間

二、存儲器連續分配方式中分區分配演算法
n 首次適應分配演算法（FF）：對空閑分區表記錄的要求是按地址遞增的順序排列的，每次分配時，總是從第1條記錄開始順序查找空閑分區表，找到第一個能滿足作業長度要求的空閑區，分割這個空閑區，一部分分配給作業，另一部分仍為空閑區。

n 循環首次適應演算法：每次分配均從上次分配的位置之後開始查找。

n 最佳適應分配演算法(BF)：是按作業要求從所有的空閑分區中挑選一個能滿足作業要求的最小空閑區，這樣可保證不去分割一個更大的區域，使裝入大作業時比較容易得到滿足。為實現這種演算法，把空閑區按長度遞增次序登記在空閑區表中，分配時，順序查找。

三、頁面置換演算法
l 最佳置換演算法（OPT) ：選擇以後永不使用或在最長時間內不再被訪問的內存頁面予以淘汰。

l 先進先出置換演算法（FIFO）：選擇最先進入內存的頁面予以淘汰。

l 最近最久未使用演算法（LRU）：選擇在最近一段時間內最久沒有使用過的頁，把它淘汰。

l 最少使用演算法（LFU）：選擇到當前時間為止被訪問次數最少的頁轉換。

四、磁碟調度
n 先來先服務（FCFS）：是按請求訪問者的先後次序啟動磁碟驅動器，而不考慮它們要訪問的物理位置

n 最短尋道時間優先（SSTF）：讓離當前磁軌最近的請求訪問者啟動磁碟驅動器，即是讓查找時間最短的那個作業先執行，而不考慮請求訪問者到來的先後次序，這樣就克服了先來先服務調度演算法中磁臂移動過大的問題

n 掃描演算法（SCAN）或電梯調度演算法：總是從磁臂當前位置開始，沿磁臂的移動方向去選擇離當前磁臂最近的那個柱面的訪問者。如果沿磁臂的方向無請求訪問時，就改變磁臂的移動方向。在這種調度方法下磁臂的移動類似於電梯的調度，所以它也稱為電梯調度演算法。

n 循環掃描演算法（CSCAN）：循環掃描調度演算法是在掃描演算法的基礎上改進的。磁臂改為單項移動，由外向里。當前位置開始沿磁臂的移動方向去選擇離當前磁臂最近的哪個柱面的訪問者。如果沿磁臂的方向無請求訪問時，再回到最外，訪問柱面號最小的作業請求。

㈤ 操作系統磁碟調度演算法wenti

SCAN調度演算法就是電梯調度演算法，顧名思義就是如果開始時磁頭往外就一直要到最外面，然後再返迴向里（磁頭編號一般是最外面為0號往裡增加），就像電梯若往下則一直要下到最底層才會再上升一樣。這里的從左端開始是什麼意思呢？一般是題目中會給出此時磁頭指向里或是指向外的。向外則向比它小的方向掃描，向里則向比它大的方向掃描，而若求尋道時間還要知道每移動一個磁軌所需的時間t,尋道時間T1={（53-37）+（37-14）+（14-0）+（65-0）+（67-65）+（98-67）+（122-98）+（124-122）+（183-124）+（199-183）}*t=(53+199)*t=252t.
CSCAN循環掃描調度演算法是先找出最靠近磁頭位置的下一個，或是按題中規定的方向，反正就是只能是單向掃描。例如題中65距53最近，於是最先到65然後繼續朝增加的方向，直到最大，然後又立即回到最小的0號開始，計算時返回的那段距離也必需計算在內。T2={(199-53)+（199-0）+(37-0)}*t=382t.
顯然此時SCAN演算法更省時。

㈥ 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。

㈦ 目前常用的磁碟調度演算法有哪幾種每種演算法優先考慮的問題是什麼

(1)先來先服務(FCFS，First-Come First-Served)
此演算法根據進程請求訪問磁碟的先後次序進行調度。
(2)最短尋道時間優先(SSTF ，ShortestSeekTimeFirst)
該演算法選擇這樣的進程，其要求訪問的磁軌與當前磁頭所在的磁軌距離最近，以使每次的尋道時間最短，但這種調度演算法卻不能保證平均尋道時間最短。
(3)掃描(SCAN)演算法
SCAN演算法不僅考慮到欲訪問的磁軌與當前磁軌的距離，更優先考慮的是磁頭的當前移動方向。
(4)循環掃描(CSCAN)演算法
CSCAN演算法規定磁頭單向移動，避免了掃描演算法導致的某些進程磁碟請求的嚴重延遲。
(5) N-Step-SCAN和FSCAN調度演算法
1) N-Step-SCAN演算法。為克服前述SSTF、SCAN、CSCAN等調度演算法都可能出現的磁臂停留在某處不動的情況即磁臂粘著現象，將磁碟請求隊列分成若干個長度為N的子隊列，按先來先服務演算法依次處理這些子隊列，而各隊列分別以掃描演算法進行處理。
2) FSCAN演算法
FSCAN演算法實質上是N步SCAN演算法的簡化。它只將磁碟請求訪問隊列分成兩個子隊列。一是當前所有請求磁碟I/O的進程形成的隊列，由磁碟調度按SCAN演算法進行處理。另一個隊列則是在 掃描期間，新出現的所有請求磁碟I/O進程的隊列，放入另一等待處理的請求隊列。這樣，所有的新請求都將被推遲到下一次掃描時處理。

㈧ 電梯演算法是怎樣的

電梯演算法是通過操作系統學術名為SCAN演算法。磁臂僅移動到請求的最外道就回轉。反方向查找服務。

如果請求調度的磁軌為98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67，磁頭從53號磁軌開始移動，磁頭就會按照65, 67, 98, 122, 124, 183, 37,14 的順序依次查找，並將數據輸入內存。

電梯（升降盒）上下來回地運動，電梯內部有一些按鈕，每一個按鈕代表一層樓，當按下按鈕時，按鈕的燈亮。

電梯沿某一方向運動，在將要到達某一層樓時，實時監控器 判斷電梯內是否有乘客要在此層樓下電梯，若有，則發送信號給電梯升降架。

電梯是指服務於建築物內若干特定的樓層，其轎廂運行在至少兩列垂直於水平面或與鉛垂線傾斜角小於15°的剛性軌道運動的永久運輸設備。

也有台階式，踏步板裝在履帶上連續運行，俗稱自動扶梯或自動人行道。服務於規定樓層的固定式升降設備。垂直升降電梯具有一個轎廂，運行在至少兩列垂直的或傾斜角小於15°的剛性導軌之間。

轎廂尺寸與結構形式便於乘客出入或裝卸貨物。習慣上不論其驅動方式如何，將電梯作為建築物內垂直交通運輸工具的總稱。

㈨ 操作系統模擬電梯調度演算法C語言程序

多級反饋隊列調度演算法 多級反饋隊列調度演算法是一種CPU處理機調度演算法，UNIX操作系統採取的便是這種調度演算法。 多級反饋隊列調度演算法即能使高優先順序的作業得到響應又能使短作業(進程)迅速完成。（對比一下FCFS與高優先響應比調度演算法的缺陷）。 多級(假設為N級)反饋隊列調度演算法可以如下原理： 1、設有N個隊列（Q1,Q2....QN），其中各個隊列對於處理機的優先順序是不一樣的，也就是說位於各個隊列中的作業(進程)的優先順序也是不一樣的。一般來說，優先順序Priority(Q1) > Priority(Q2) > ... > Priority(QN)。怎麼講，位於Q1中的任何一個作業(進程)都要比Q2中的任何一個作業(進程)相對於CPU的優先順序要高（也就是說，Q1中的作業一定要比Q2中的作業先被處理機調度），依次類推其它的隊列。 2、對於某個特定的隊列來說，裡面是遵循時間片輪轉法。也就是說，位於隊列Q2中有N個作業，它們的運行時間是通過Q2這個隊列所設定的時間片來確定的（為了便於理解，我們也可以認為特定隊列中的作業的優先順序是按照FCFS來調度的）。 3、各個隊列的時間片是一樣的嗎？不一樣，這就是該演算法設計的精妙之處。各個隊列的時間片是隨著優先順序的增加而減少的，也就是說，優先順序越高的隊列中它的時間片就越短。同時，為了便於那些超大作業的完成，最後一個隊列QN(優先順序最高的隊列)的時間片一般很大(不需要考慮這個問題)。 多級反饋隊列調度演算法描述： 1、進程在進入待調度的隊列等待時，首先進入優先順序最高的Q1等待。 2、首先調度優先順序高的隊列中的進程。若高優先順序中隊列中已沒有調度的進程，則調度次優先順序隊列中的進程。例如：Q1,Q2,Q3三個隊列，只有在Q1中沒有進程等待時才去調度Q2，同理，只有Q1,Q2都為空時才會去調度Q3。 3、對於同一個隊列中的各個進程，按照時間片輪轉法調度。比如Q1隊列的時間片為N，那麼Q1中的作業在經歷了N個時間片後若還沒有完成，則進入Q2隊列等待，若Q2的時間片用完後作業還不能完成，一直進入下一級隊列，直至完成。 4、在低優先順序的隊列中的進程在運行時，又有新到達的作業，那麼在運行完這個時間片後，CPU馬上分配給新到達的作業（搶占式）。 我們來看一下該演算法是如何運作的： 假設系統中有3個反饋隊列Q1,Q2,Q3，時間片分別為2，4，8。 現在有3個作業J1,J2,J3分別在時間 0 ，1，3時刻到達。而它們所需要的CPU時間分別是3，2，1個時間片。 1、時刻0 J1到達。於是進入到隊列1 ， 運行1個時間片 ， 時間片還未到，此時J2到達。 2、時刻1 J2到達。 由於時間片仍然由J1掌控，於是等待。 J1在運行了1個時間片後，已經完成了在Q1中的 2個時間片的限制，於是J1置於Q2等待被調度。現在處理機分配給J2。 3、時刻2 J1進入Q2等待調度，J2獲得CPU開始運行。 4、時刻3 J3到達，由於J2的時間片未到，故J3在Q1等待調度，J1也在Q2等待調度。 5、時刻4 J2處理完成，由於J3，J1都在等待調度，但是J3所在的隊列比J1所在的隊列的優先順序要高，於是J3被調度，J1繼續在Q2等待。 6、時刻5 J3經過1個時間片，完成。 7、時刻6 由於Q1已經空閑，於是開始調度Q2中的作業，則J1得到處理器開始運行。 8、時刻7 J1再經過一個時間片，完成了任務。於是整個調度過程結束。

㈩ 電梯調度演算法

(1)電梯調度演算法的處理次序為:
5
8
1
4
3
6
2
7
(2)最短尋找時間優先演算法的處理次序為:
5
8
6
2
7
1
4
3