UGC NET CS 2017 年一月至三日 | 问题 34

简介

UGC NET CS 2017 年一月至三日 | 问题 34 是针对计算机科学领域的一道考题，主要考察程序员关于操作系统进程管理的理解。

题目描述

在操作系统中，某些进程需要比其他进程更频繁地访问磁盘。请列出两个用于磁盘调度的算法，并研究如何将它们应用于这种类型的进程。

解答

两种磁盘调度算法

• 先入先出（FIFO）：按照磁盘请求进入队列的顺序进行调度，先到达磁道的请求先被服务。
• 最短寻道时间优先（SSTF）：按照当前磁头所在磁道与待服务请求之间的距离进行调度，磁头会选择距离当前位置最近的请求。

磁盘调度算法在某些进程中的应用

针对要求频繁访问磁盘的进程，可以使用不同的磁盘调度算法来提高磁盘访问效率。以下是两种场景下磁盘调度算法的应用建议：

• 场景一：CPU 密集型进程。这些进程需要频繁地在 CPU 上运行，等待时间短。建议使用先入先出算法来调度，因为这种算法的设计理念是先把先到达的请求服务完，可以最大程度缩短 CPU 等待时间。
• 场景二：IO 密集型进程。这些进程需要频繁地向磁盘发出读写请求，等待时间相对 CPU 可能会更长。建议使用最短寻道时间优先算法来调度，因为这种算法会选择距离当前位置最近的请求优先服务，可以减少 IO 进程的等待时间。

代码实现

以下是 Python 语言中使用 SSTF 算法实现磁盘调度的代码片段：

# 初始化已知磁道请求列表
requests = [50, 120, 25, 200, 75]
# 初始化磁盘起始位置
start_position = 100 

# 计算最短寻道时间调度
def sstf():
    total_time = 0
    current_position = start_position
    while requests:
        next_request_distance = [abs(current_position - r) for r in requests] # 计算当前位置与请求间距离
        min_distance_index = next_request_distance.index(min(next_request_distance)) # 离当前位置最近的请求索引
        current_request = requests.pop(min_distance_index) # 弹出距离当前位置最近的请求
        # 计算跳转时间并更新当前位置
        total_time += abs(current_position - current_request)
        current_position = current_request
    return total_time

# 使用 SSTF 算法获得总的寻道时间
total_time = sstf()
print("总的寻道时间为：", total_time)

以上是针对磁盘调度算法中最短寻道时间优先（SSTF）算法的 Python 代码实现示例。