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

2、寻道算法，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.专业 .专注.试问采用 FCFS、 SSTF、SCAN 磁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 ：开始输入磁道号使用冒泡

3、法从小到大排序输出排好序的磁道序列输入当前磁道号判断当前磁头在序列中的位置选择移动臂移动方向，开始扫描移动到最小（大）号，改向外（内）移动扫描未扫描的磁道求平均寻道长度输出移动的平均磁道数结束.专业 .专注.2. 源代码#include#include#include#include#define maxsize 1000/*判断输入数据是否有效*/int decide(char str)/ 判断输入数据是否有效int i=0;while(stri!=0)if(stri9)return 0;break;i+;.专业 .专注.return i;/*将字符串转换成数字*/int trans(cha

4、r str,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;/*冒泡排序算法*/int *bubble(int cidao,int m)int i,j;int temp;for(i=0;im;i+)/ 使用冒泡法按从小到大顺序排列for( j=i+1;jcidaoj).专业 .专注.temp=cidaoi;cidaoi=cidaoj;cidao j=temp;cout排序后的磁盘序列为：;for( i=0;im;i+)/ 输出排序结果coutcidaoi

5、;coutendl;return cidao;/*先来先服务调度算法*/void FCFS(int cidao,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;.专业 .专注.float ave;/ 平均寻道长度cout磁盘请求序列为： ;for( i=0;im;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;go

6、to 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 ;.专业 .专注.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;cout平均寻道长度 ： aveendl;/*最短寻道时间优先调度算法*/void SSTF(int cidao,int m)int k=1;int now,l,r;int i,j,sum

7、=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);.专业 .专注.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

8、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者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.专业 .专注.coutcidaor ;sum+=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

9、磁道for( j=r;jm;j+)coutcidaoj=0;j-)coutcidaoj ;sum+=cidaom-1-cidao0;.专业 .专注.ave=(float)(sum)/(float)(m);coutendl;cout平均寻道长度 ： aveendl;/*扫描调度算法*/void SCAN(int cidao,int m)/ 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;float ave;cidao=bubble(cidao,m);/ 调用冒泡排序算法排序coutstr;/ 对输入数

10、据进行有效性判断a=decide(str);if(a=0).专业 .专注.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+)coutcidaoicidao0&nowcidaom-1)/ 若当前磁道号大

11、于请求序列中最小者且小于最大者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 ;/ 输出向内扫描的序列for(j=r;jm;j+)/ 磁头移动到最小号，则改变方向向外扫描未扫描的磁道coutcidaoj ;/ 输出向外扫描的序列.专业 .专注.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-)/ 磁头移动到最大号，则改变方向向内扫描未扫描的磁道cou

12、tcidaoj ;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*/.专业 .专注.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,请重新输入

13、！ 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.专业 .专注.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者cout磁盘扫描序列为： ;wh

14、ile(cidaoknow)/ 单向反复地从内向外扫描k+;l=k-1;.专业 .专注.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coutcidaoj ;sum=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,

15、count;.专业 .专注.char str100;cout请输入磁道序列（ 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,请重新输入 ！ endl;elsecidaoi=trans(str,a);i+;.专业 .专注.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)co

16、utendl;cout*endl;cout系统菜单endl;cout*endl;cout*1.先来先服务*endl;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;.专业 .专注.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;.专业 .专注.switch(c)case 1:/ 使用 FCFS 算法FCFS(cidao,count);break;case 2:/ 使用 SST