操作系统实验四磁盘调度算法

1、实验四磁盘调度一、实验目的：本实验要求学生模拟设计一个磁盘调度程序，观察调度程序的动态运行过 程。通过实验让学生理解和掌握磁盘调度的职能。二、实验内容：对磁盘进行移臂操作，模拟磁盘调度算法并计算平均寻道时间三、实验准备：1 .相关理论知识：(1)假设磁盘只有一个盘面，并且磁盘是可移动头磁盘。(3)磁盘是高速、大容量、旋转型、可直接存取的存储设备。它作为计算 机系统的辅助存储器，担负着繁重的输入输出工作，在现代计算机系统中往往同 时会有若干个要求访问磁盘的输入输出要求。 系统可采用一种策略，尽可能按最 佳次序执行访问磁盘的请求。由于磁盘访问时间主要受寻道时间T的影响，为此需要采用合适的寻道算法，

2、以降低寻道时间。(2)磁盘是可供多个进程共享的存储设备，但一个磁盘每个时刻只能为一 个进程服务。当有进程在访问某个磁盘时，其它想访问该磁盘的进程必须等待， 直到磁盘一次工作结束。当有多个进程提出输入输出请求而处于等待状态时，可用磁盘调度算法从若干个等待访问者中选择一个进程，让它访问磁盘。2 .测试数据：磁盘读写请求队列：20, 44, 40, 4, 80, 12, 76当前磁头位置：50试问采用FCFS SSTF SCAN1盘调度算法时寻道顺序及平均寻道时间分别 为多少？四、实验过程：1.流程图SCAN算法(扫描算法)流程图:开始2.源代码#include#include#include#in

3、clude#define maxsize 1000/*int decide(char str口)判断输入数据是否有效int i=0;while(stri!=0)if(stri9)return 0;break;i+；return i;将字符串转换成数字*/*int trans(char str口,int a)将字符串转换成数字int i;int sum=0;for(i=0;ia;i+)sum=sum+(int)(stri-0)*pow(10,a-i-1);return sum;/*冒泡NE序算法 */ int *bubble(int cidao,int m)int i,j;int temp;fo

4、r(i=0;im;i+)使用冒泡法按从小到大顺序排列for(j=i+1;jcidaoj)temp=cidaoi;cidaoi=cidaoj;cidaoj=temp;cout排序后的磁盘序列为：;for( i=0;im;i+)输出排序结果coutcidaoicoutendl;return cidao;/*先来先服务调度算法 */void FCFS(int cidao口,int m)/磁道号数组，个数为 mint now;/当前磁道号int sum=0;总寻道长度int j,i;int a;char str100;float ave;/平均寻道长度cout磁盘请求序列为：;for( i=0;im;

5、i+)/按先来先服务的策略输出磁盘请求序列coutcidaoi;coutendl;coutstr;对输入数据进行有效性判断a=decide(str);if(a=0)cout输入数据的类型错误，请重新输入！endl;goto B;elsenow=trans(str,a);输入当前磁道号sum+=abs(cidao0-now);cout磁盘扫描序列为：;for( i=0;im;i+)/输出磁盘扫描序列coutcidaoi;for(i=0,j=1;jm;i+,j+)求平均寻道长度sum+=abs(cidaoj-cidaoi);ave=(float)(sum)/(float)(m);coutendl;

6、cout平均寻道长度：aveendl;最短寻道时间优先调度算法*/* void SSTF(int cidao口,int m)int k=1;int now,l,r;int i,j,sum=0;int a;char str100;float ave;cidao=bubble(cidao,m);调用冒泡排序算法排序coutstr;/对输入数据进行有效性判断a=decide(str);if(a=0)cout输入数据的类型错误，请重新输入！endl;goto C；elsenow=trans(str,a);输入当前磁道号if(cidaom-1=now)若当前磁道号大于请求序列中最大者，则直接由外向内依次

7、给予各请求服务cout=0;i-)coutcidaoi=now)若当前磁道号小于请求序列中最小者，则直接由内向外依次给予各请求服务cout磁盘扫描序列为：;for(i=0;im;i+)coutcidaoicidao0&nowcidaom-1)若当前磁道号大于请求序列中最小者且小于最cout磁盘扫描序列为：;while(cidaok=0)&(rm)当前磁道在请求序列范围内 if(now-cidaol)=(cidaor-now)/选择与当前磁道最近的请求给予服务 coutcidaol; sum+=now-cidaol; now=cidaol; l=l-1; else coutcidaor; sum

8、+=cidaor-now; now=cidaor; r=r+1; if(l=-1)/磁头移动到序列的最小号，返回外侧扫描仍未扫描的磁道 for(j=r;jm;j+) coutcidaoj=0;j-) coutcidaoj;sum+=cidaom-1-cidao0;ave=(float)(sum)/(float)(m);coutendl;cout平均寻道长度：aveendl;/*void SCAN(int cidao口,int m)扫描调度算法 */先要给出当前磁道号和移动臂的移动方向int k=1;int now,l,r,d;int i,j,sum=0;int a;char str100;fl

9、oat ave;cidao=bubble(cidao,m);调用冒泡排序算法排序coutstr;/对输入数据进行有效性判断a=decide(str);if(a=0)cout输入数据的类型错误，请重新输入！endl;goto D;elsenow=trans(str,a);输入当前磁道号if(cidaom-1=now)/若当前磁道号大于请求序列中最大者，则直接由外向内依次给予各请求服务，此情况同最短寻道优先cout=0;i-)coutcidaoi=now)若当前磁道号小于请求序列中最小者，则直接由内向外依次给予各请求服务，此情况同最短寻道优先cout磁盘扫描序列为：;for(i=0;im;i+)c

10、outcidaoicidao0&nowcidaom-1)若当前磁道号大于请求序列中最小者且小于最while(cidaoknow)k+;l=k-1;r=k;coutd;if(d=0)/选择移动臂方向向内，则先向内扫描cout=0;j-) coutcidaoj卜”;输出向内扫描的序列for(j=r;jm;j+)/W头移动到最小号，则改变方向向外扫描未扫描的磁道coutcidaoj卜”;输出向外扫描的序列sum=now-2*cidao0+cidaom-1;else/选择移动臂方向向外，则先向外扫描cout磁盘扫描序列为：;for(j=r;jm;j+) coutcidaoj=0;j-)/磁头移动到最大

11、号，则改变方向向内扫描未扫描的磁道coutcidaoj;sum=-now-cidao0+2*cidaom-1;ave=(float)(sum)/(float)(m);coutendl;cout平均寻道长度：aveendl;/*循环扫描调度算法 */void CSCAN(int cidao,int m)int k=1;int now,l,r;int i,j,sum=0;int a;char str100;float ave;cidao=bubble(cidao,m);调用冒泡排序算法排序coutstr;/对输入数据进行有效性判断a=decide(str);if(a=0)cout输入数据的类型错误

12、，请重新输入！ endl;goto E；elsenow=trans(str,a);输入当前磁道号if(cidaom-1=now)若当前磁道号大于请求序列中最大者，则直接将移动臂移动到最小号磁道依次向外给予各请求服务cout磁盘扫描序列为：;for(i=0;im;i+) coutcidaoi=now)/若当前磁道号小于请求序列中最小者，则直接由内向外依次给予各请求服务，此情况同最短寻道优先cout磁盘扫描序列为：;for(i=0;im;i+) coutcidaoicidao0&nowcidaom-1)若当前磁道号大于请求序列中最小者且小于最大cout磁盘扫描序列为：;while(cidaokno

13、w)单向反复地从内向外扫描 k+; l=k-1; r=k; for(j=r;jm;j+) coutcidaoj; 输出从当前磁道向外扫描的序列 for(j=0;jr;j+) 当扫描完最大号磁道，磁头直接移动到最小号磁道，再向外扫 描未扫描的磁道 coutcidaojsum=2*cidaom-1+cidaol-now-2*cidao0;ave=(float)(sum)/(float)(m);coutendl;cout平均寻道长度：aveendl;void main()int a;int c;/菜单项int cidaomaxsize;int i=0,count;char str100;cout请输

14、入磁道序列(0结束)：str;/对输入数据进行有效性判断a=decide(str);if(a=0)cout输入数据的类型错误，请重新输入！str;/对输入数据进行有效性判断a=decide(str);if(a=0)cout输入数据的类型错误，请重新车入！endl;elsecidaoi=trans(str,a);i+;count=i-1;要访问的磁道数cout你输入的磁道序列为：;for(i=0;icount;i+)coutcidaoi;输出磁道序列coutendl;while(1)coutendl;cout*endl;cout系统菜单endl;cout*endl;cout*1.先来先服务*en

15、dl;cout*endl;cout*2.最短寻道时间优先*endl;cout*endl;cout*3.扫描调度*endl;cout*endl;cout*4.循环扫描*endl;cout*endl;cout*5.退出*endl;cout*endl;cout*endl;cout*endl;G:coutstr; /对输入数据进行有效性判断a=decide(str);if(a=0)cout输入数据的类型错误，请重新输入！5)cout数据输入错误！请重新输入 endl;goto G;switch(c)case 1: 使用FCFS算法FCFS(cidao,count);break;case 2: 使用SS

16、TF算法SSTF(cidao,count);break;case 3: 使用SCAN算法SCAN(cidao,count);break;case 4: 使用CSCAN算法CSCAN(cidao,count);break;3.运行界面：二口外:Q 44 46 4 80 12 76 9保输入的磁道序列为，20 44 40 4 80 12 76C：W i nd owssystem32DebugpkolCeice.：20 44 40道号；50t 20 44 4043.14294 80 124 8R 1276?fc系统菜单1 .先来先服务2 .最短寻道时间优先3 .扫描调度4 .循环扫描1为曹： .列的列度 法序前序长 理又扫寻 选盘辄皿均 请整思平:盘的列度 加黑长 曷篇道一 择E扫寻 选均为号447s44? 421 02 014卡盘电列度 善哥序长 道