优化分布与调度算法：文件系统与I/O设备性能分析

本资源主要涉及操作系统和文件系统的优化及调度算法的相关知识点。首先，我们来详细讨论"优化分布"在文件系统中的应用，特别是在磁盘管理方面。例如，题中提到的计算机系统采用成组链接法管理外存，其中506MB未使用的空间被划分为5182个组，每个组100个盘块，这涉及到如何合理分配和组织数据，以提高磁盘空间利用率和访问效率。 在磁盘旋转速度为20毫秒的场景下，当逻辑记录A-J分布在同一个磁道上时，顺序处理这些记录时需要考虑磁盘的机械延迟。每处理完一个记录，需要额外的4毫秒，这会导致总处理时间增加。通过计算，若每个记录处理完后立即读取下一个，那么总处理时间为10个记录乘以（每个记录的读取时间加上处理时间），即10 * (1 + 4) = 50毫秒，加上每次旋转等待时间（20毫秒），总共需要的时间为10 * (2 + 4) = 60毫秒。 接下来是关于调度算法的部分，尤其是在多道程序环境下。题中给出了三个作业（JOB1、JOB2和JOB3）的执行顺序和时间需求。为了计算每个作业的完成时间、CPU利用率以及I/O设备利用率，我们需要模拟它们在单CPU和两个I/O设备上的并发执行。通过分析每个作业对CPU和I/O设备的占用情况，我们可以得出以下结果： 1. 作业完成时间： - JOB1: I2(30ms) -> CPU(10ms) -> I1(30ms) -> CPU(10ms) -> I2(20ms) = 100ms - JOB2: I1(20ms) -> CPU(20ms) -> I2(40ms) = 80ms - JOB3: CPU(30ms) -> I1(20ms) -> CPU(10ms) -> I1(10ms) = 70ms 2. CPU利用率：(总CPU时间 - 总I/O时间) / 总CPU时间 - CPU利用率 = (110ms - 30ms + 20ms + 20ms + 10ms + 10ms) / 110ms ≈ 81.8% 3. I/O设备利用率：(总I/O时间 / 作业数) * 设备数 - I1利用率 = (30ms + 20ms + 10ms + 10ms) / 110ms ≈ 63.6% - I2利用率 = (30ms + 40ms) / 110ms ≈ 72.7% 本资源包含了磁盘管理的成组链接法、多道程序设计环境下的作业调度算法，以及计算CPU和I/O设备的性能指标。这些知识点在实际操作系统和文件系统设计中至关重要，可以帮助我们理解和优化系统的性能和响应时间。