操作系统设计原理：磁盘调度算法分析

"操作系统精髓与设计原理 第五版 课后答案10-15" 这部分内容涉及的是操作系统中关于磁盘调度算法的知识，主要讨论了FIFO（先进先出）、SSTF（最短寻道时间优先）、SCAN（扫描）和C-SCAN（循环扫描）这四种磁盘调度算法，并通过实例分析了它们的性能差异。 10.1 和 10.2 的题目可能包含了图形信息，这些图形通常用来表示磁盘上磁道的分布和磁头的移动路径。由于文字描述无法包含图片，这里只能根据常规情况推测，这些题目可能是要求分析磁头在不同算法下的移动距离，比如计算平均寻道时间，以及验证是否满足某种特定的公式，例如公式(10.2)可能涉及到平均寻道时间的计算。 11.3 题目对比了FIFO、SSTF、SCAN和C-SCAN四种算法在处理一系列磁道访问请求时的情况。表格显示了每种算法下磁头的移动轨迹和对应的平均寻道时间。第一问给出了完整的磁道访问序列，计算了每种算法的平均寻道时间。第二问则可能要求分析当磁盘调度策略从SCAN转换到C-SCAN时，平均寻道时间的变化。 在第二问中，我们可以看到SCAN算法会沿着磁道从一端移动到另一端，然后再反向移动，而C-SCAN则是在到达磁盘一端后立即返回另一端，因此在某些情况下，C-SCAN的平均寻道时间可能会更短，尤其是在磁道请求集中在磁盘的一侧时。 11.4 题目涉及的是磁盘I/O操作的基本计算。根据磁盘转速360r/m，可以计算出磁盘转一圈的时间和扫过字节数，进而得到读取单个字节所需的时间。 这部分知识在操作系统课程中非常重要，因为磁盘调度直接影响了系统的响应时间和效率。理解各种算法的优缺点，以及如何在实际环境中选择合适的调度策略，对于优化系统性能至关重要。例如，FIFO简单但可能导致长时间等待；SSTF能减少平均寻道时间但可能出现“磁头震荡”问题；SCAN和C-SCAN则尝试平衡等待时间和寻道时间，但在某些场景下可能不如SSTF。在设计和实现操作系统时，必须充分考虑这些因素。