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免费智能真题库 > 历年试卷 > 软件设计师 > 2021年下半年 软件设计师 上午试卷 综合知识
  第27题      
  知识点:   磁盘调度   磁盘   排列
  关键词:   磁盘   磁头   缓冲区   逻辑记录   数据        章/节:   计算机软件知识       
  错误率: 60%      难度系数:      

 
磁盘上存储数据的排列方式会影响10服务的总时间。假设每个磁道被划分成10个物理块,每个物理块存放1个逻辑记录。逻辑记录R1,R2....R10存放在同一个磁道上,记录的排列顺序如下表所示。

假定磁盘的旋转速度为10ms/周,磁头当前处在R1的开始处。若系统顺序处理这些记录,使用单缓冲区,每个记录处理时间为2ms,则处理这10个记录的最长时间为(27)?;若对存储数据的排列顺序进行优化,处理10个记录的最少时间为(28)。
 
 
  A.  30ms
 
  B.  60ms
 
  C.  94ms
 
  D.  102ms
 
 
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  第26题    2010年下半年  
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   知识点讲解    
   · 磁盘调度    · 磁盘    · 排列
 
       磁盘调度
        磁盘是可被多个进程共享的设备。操作系统应采用一种适当的调度算法,以使各进程对磁盘的平均访问时间最小。磁盘调度分为移臂调度和旋转调度两类,并且是先进行移臂调度,然后再进行旋转调度。由于访问磁盘最耗时的是寻道时间,因此,磁盘调度的目标是使磁盘的平均寻道时间最少。
               磁盘驱动调度
               一般可采用以下4种磁盘调度算法。
               (1)先来先服务磁盘调度算法(FCFS)。这是最简单的磁盘调度算法。它根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度。优点是公平、简单,且每个进程的请求都能依次得到处理,不会出现某进程的请求长期得不到满足的情况。此算法由于未对寻道进行优化,因此平均寻道时间可能较长。
               (2)最短寻道时间优先磁盘调度算法(SSTF)。SSTF算法要求访问的磁道与当前磁头所在的磁道距离最近,使得每次的寻道时间最短,但这种调度算法却不能保证平均寻道时间最短。
               (3)扫描算法(SCAN)。SCAN算法也是一种寻道优化的算法,它克服了SSTF算法的缺点。既考虑访问磁道与磁头当前位置的距离,更优先考虑了当前的移动方向。这种算法磁头移动的规律颇似电梯的运行,故又常称为电梯调度算法。
               (4)单向扫描调度算法(CSCAN)。SCAN存在这样的问题:当磁头刚从里向外移动过某一磁道时,恰有一进程请求访问此磁道,这时该进程必须等待磁头从里向外,然后再从外向里扫描完所有要访问的磁道后,才处理该进程的请求,致使该进程的请求被严重地推迟。为了减少这种延迟,CSCAN算法规定了磁头做单向移动。
               旋转调度算法
               系统应该选择延迟时间最短的进程对磁盘的扇区进行访问。当有若干等待进程请求访问磁盘上的信息时,旋转调度应考虑以下3种情况。
               (1)进程请求访问的是同一磁道上的不同编号的扇区。
               (2)进程请求访问的是不同磁道上的不同编号的扇区。
               (3)进程请求访问的是不同磁道上具有相同编号的扇区。
 
       磁盘
        在磁表面存储器中,磁盘的存取速度最快,且具有较大的存储容量,是目前广泛使用的外存储器。磁盘存储器由盘片、驱动器、控制器和接口组成。盘片的两面用来存储信息。驱动器用于驱动磁头(读/写头)沿盘面作径向运动以寻找目标磁道位置,驱动盘片以额定速率稳定旋转,通常是5400~15000r/min(Revolution Per Minute,RPM),并且控制数据的写入和读出。控制器接收主机发来的命令,将它转换成磁盘驱动器的控制命令,并实现主机和驱动器之间数据格式的转换及数据传送,以控制驱动器的读/写操作。一个控制器可以控制一台或多台驱动器。接口是主机和磁盘存储器之间的连接逻辑。
        磁盘存储器也称为硬盘存储器。硬盘存储器具有存储容量大,使用寿命长,存取速度较快的特点。硬盘存储器的硬件包括硬盘控制器(适配器)、硬盘驱动器以及连接电缆。硬盘控制器(Hard Disk Controller,HDC)对硬盘进行管理,并在主机和硬盘之间传送数据。硬盘控制器以适配卡的形式插在主板上或直接集成在主板上,然后通过电缆与硬盘驱动器相连。硬盘驱动器(Hard Disk Drive,HDD)中有盘片、磁头、主轴电机(盘片旋转驱动机构)、磁头定位机构、读/写电路和控制逻辑等。
        为了提高单台驱动器的存储容量,在硬盘驱动器内使用了多个盘片,它们被叠装在主轴上,构成一个盘组;每个盘片的两面都可用作记录面,所以一个硬盘的存储容量又称为盘组容量。
        硬盘的接口方式可以说是硬盘另一个非常重要的技术指标,这点从SCSI硬盘和IDE硬盘的巨大差价就能体现出来,接口方式直接决定硬盘的性能。现在最常见的接口有IDE(ATA)和SCSI两种,此外还有一些移动硬盘采用了PCMCIA或USB接口。
        .IDE(Integrated Drive Electronics):IDE接口最初由CDC、康柏和西部数据公司联合开发,由美国国家标准协会(ATA)制定标准,所以又称ATA接口。普通用户家里的硬盘几乎全是IDE接口的。IDE接口的硬盘可细分为ATA-1(IDE)、ATA-2(EIDE)、ATA-3(Fast ATA-2)、ATA-4(包括UItraATA、Ultra ATA/33、Ultra ATA/66)与Serial ATA(包括Ultra ATA/100及其他后续的接口类型)。基本IDE接口数据传输率为4.1Mb/s,传输方式有PIO和DMA两种,支持总线为ISA和EISA。后来为提高数据传输率、增加接口上能连接的设备数量、突破528MB限制及连接光驱的需要,又陆续开发了ATA-2、ATAPI和针对PCI总线的FAST-ATA、FAST-ATA2等标准,数据传输率达到了16.67MB/s。
        .小型计算机系统接口(Small Computer System Interface,SCSI):SCSI并不是专为硬盘设计的,实际上它是一种总线型接口。由于独立于系统总线工作,所以它的最大优势在于其系统占用率极低,但由于其昂贵的价格,这种接口的硬盘大多用于服务器等高端应用场合。
 
       排列
        设S为具有n个不同元素的n元集,从S中选取r个元素且考虑其顺序称为S的一个r排列,不同排列的总数记为,有时也用P(nr)表示。如果r=n,则称这个排列为S的全排列。从排列的定义可知,如果两个排列相同,不仅这两个排列的元素必须完全相同,而且排列的顺序也必须完全相同。
        
        例子1:用0~9这十个数字,可以组成多少个没有重复数字的三位数?
        解法1:由于百位数上的数字不能为0,因此可先考虑排百位上的数字,再排十位和个位上的数字。百位数上的数字只能从除0以外的1~9数字中任选一个,有种;十位和个位上的数字,可以从余下的9个数字中任选两个,有种。根据乘法原理,所求的三位数的个数是
        解法2:可先考虑从0~9这十个数字中任取三个数字的排列数(),再减去其中以0开头的排列数()。因此,所求的三位数的个数是
        解法3:符合条件的三位数可以分为三类:每一位数字都不是0的三位数有个;个位数是0的三位数有个;十位数是0的三位数有个。根据加法原理,符合条件的三位数个数是
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第27题    在手机中做本题
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