磁盘调度 操作系统实验报告docxWord文档格式.docx
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中间磁道和响应时间变化比较大的缺点,而具有最短寻道时间优先算法的优点即
吞吐量较大,平均响应时间较小,但由于是摆动式的扫描方法,两侧磁道被访问
的频率仍低于中间磁道。
2.4循环扫描算法(CSCAN)
循环扫描算法是对扫描算法的改进。
如果对磁道的访问请求是均匀分布的,
当磁头到达磁盘的一端,并反向运动时落在磁头之后的访问请求相对较少。
这是
由于这些磁道刚被处理,而磁盘另一端的请求密度相当高,且这些访问请求等待
的时间较长,为了解决这种情况,循环扫描算法规定磁头单向移动。
例如,只自
里向外移动,当磁头移到最外的被访问磁道时,磁头立即返回到最里的欲访磁道,
即将最小磁道号紧接着最大磁道号构成循环,进行扫描。
三、实验流程
3.1系统功能图
图3-1系统功能图
3.2算法流程图
本次实验为实现磁盘调度算法,分别实现四个算法并调试。
四个算法算法包括:
四个算法的流程图分析如下。
1)先来先服务算法(FCFS)的流程图
图3-2先来先服务算法的流程图
2)最短寻道时间优先算法(SSTF)的流程图
图3-3最短寻道时间优先算法的流程图
3)扫描算法(SCAN)的流程图
图3-4扫描算法的流程图
4)循环扫描算法(CSCAN)的流程图
图3-5循环扫描算法的流程图
4、源程序
#include<
stdio.h>
stdlib.h>
iostream.h>
math.h>
#definemaxsize1000
/*********************判断输入数据是否有效**************************/
intdecide(charstr[])//判断输入数据是否有效
{
inti=0;
while(str[i]!
='
\0'
){
if(str[i]<
'
0'
||str[i]>
9'
){
return0;
break;
}
i++;
}
returni;
}
/******************将字符串转换成数字***********************/
inttrans(charstr[],inta)//将字符串转换成数字
inti;
intsum=0;
for(i=0;
i<
a;
i++)sum=sum+(int)((str[i]-'
)*pow(10,a-i-1));
returnsum;
/*********************冒泡排序算法**************************/
int*bubble(intcidao[],intm)
{
inti,j;
inttemp;
m;
i++)//使用冒泡法按从小到大顺序排列
for(j=i+1;
j<
j++){
if(cidao[i]>
cidao[j]){
temp=cidao[i];
cidao[i]=cidao[j];
cidao[j]=temp;
cout<
<
"
排序后的磁盘序列为:
;
for(i=0;
i++)//输出排序结果
cout<
cidao[i]<
"
endl;
returncidao;
}
/*********************先来先服务调度算法**************************/
voidFCFS(intcidao[],intm)//磁道号数组,个数为m
intnow;
//当前磁道号
//总寻道长度
intj,i;
inta;
charstr[100];
floatave;
//平均寻道长度
磁盘请求序列为:
i++)//按先来先服务的策略输出磁盘请求序列
请输入当前的磁道号:
B:
cin>
>
str;
//对输入数据进行有效性判断
a=decide(str);
if(a==0){
输入数据的类型错误,请重新输入!
gotoB;
elsenow=trans(str,a);
//输入当前磁道号
sum+=abs(cidao[0]-now);
磁盘扫描序列为:
i++)//输出磁盘扫描序列
for(i=0,j=1;
i++,j++)//求平均寻道长度
{
sum+=abs(cidao[j]-cidao[i]);
ave=(float)(sum)/(float)(m);
平均寻道长度:
ave<
/**********************最短寻道时间优先调度算法********************/
voidSSTF(intcidao[],intm)
intk=1;
intnow,l,r;
inti,j,sum=0;
cidao=bubble(cidao,m);
//调用冒泡排序算法排序
C:
输入数据的类型错误,请重新输入!
gotoC;
if(cidao[m-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
{
for(i=m-1;
i>
=0;
i--)cout<
sum=now-cidao[0];
if(cidao[0]>
=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
for(i=0;
i++)cout<
sum=cidao[m-1]-now;
if(now>
cidao[0]&
&
now<
cidao[m-1])//若当前磁道号大于请求序列中最小者且小于最大者
while(cidao[k]<
now)//确定当前磁道在已排的序列中的位置,后面的算法都用到了,可以直接复制后少量修改,节省时间。
k++;
l=k-1;
r=k;
while((l>
=0)&
(r<
m))//当前磁道在请求序列范围内
{
if((now-cidao[l])<
=(cidao[r]-now))//选择与当前磁道最近的请求给予服务
{
cout<
cidao[l]<
sum+=now-cidao[l];
now=cidao[l];
l=l-1;
}
else{
cidao[r]<
sum+=cidao[r]-now;
now=cidao[r];
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;
j++)cout<
cidao[j]<
sum+=cidao[m-1]-cidao[0];
else//磁头移动到序列的最大号,返回内侧扫描仍未扫描的磁道
for(j=l;
j>
j--)cout<
}
ave=(float)(sum)/(float)(m);
/*****************************扫描调度算法*******************************/
voidSCAN(intcidao[],intm)//先要给出当前磁道号和移动臂的移动方向
intnow,l,r,d;
D:
if(a==0){
gotoD;
elsenow=trans(str,a);
=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
i--)
=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
i++)
now)k++;
请输入当前移动臂的移动的方向:
\n"
0:
表示向内1:
表示向外:
cin>
d;
if(d==0)//选择移动臂方向向内,则先向内扫描
{
cout<
for(j=l;
//输出向内扫描的序列
for(j=r;
j++)//磁头移动到最小号,则改变方向向外扫描未扫描的磁道
//输出向外扫描的序列
sum=now-2*cidao[0]+cidao[m-1];
else//选择移动臂方向向外,则先向外扫描
j--)//磁头移动到最大号,则改变方向向内扫描未扫描的磁道
sum=-now-cidao[0]+2*cidao[m-1];
}
/************************循环扫描调度算法*****************************/
voidCSCAN(intcidao[],intm)
E:
gotoE;
=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
sum=now-2*cidao[0]+cidao[m-1];
now)//单向反复地从内向外扫描
k++;
//输出从当前磁道向外扫描的序列
for(j=0;
r;
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
sum=2*cidao[m-1]+cidao[l]-now-2*cidao[0];
voidmain()
intc;
//菜单项
intcidao[maxsize];
inti=0,count;
请输入磁道序列(输入0结束):
A:
cin>
gotoA;
//输入错误,跳转到A,重新输入
elsecidao[i]=trans(str,a);
i++;
while(cidao[i-1]!
=0){
a=decide(str);
if(a==0)cout<
else{
cidao[i]=trans(str,a);
i++;
count=i-1;
//要访问的磁道数
输入的磁道序列为:
count;
//输出磁道序列
while
(1){
-------------------------------------------------------------------------"
\n1.先来先服务2.最短寻道时间优先3.扫描调度4.循环扫描5.退出\n"
G:
cout<
请选择算法:
F:
if(a==0){
gotoF;
//输入错误,跳转到F,重新输入
elsec=trans(str,a);
if(c==5)break;
if(c>
5){
输入的数据错误!
请重新输入"
gotoG;
switch(c){
case1:
//使用FCFS算法
FCFS(cidao,count);
break;
case2:
//使用SSTF算法
SSTF(cidao,count);
case3:
//使用SCAN算法
SCAN(cidao,count);
case4:
//使用CSCAN算法
CSCAN(cidao,count);
5、实验结果
5.1程序主界面
运行程序后,将会提示用户输入磁道序列,并且以0结束。
当用户输入磁道序列后,系统将会重新显示用户输入的磁道序列。
程序主界面运行图如图5-1所示。
图5-1程序主界面
5.2先来先服务算法(FCFS)运行结果
选择算法1之后,进入算法1的操作。
系统会显示磁盘的请求序列。
用户需要输入当前的磁道号,系统会显示出磁盘的扫描序列和平均寻道长度。
由运行结果可得出,先来先服务算法的平均寻道长度为24.75。
先来先服务算法的运行图如图5-2所示。
图5-2先来先服务算法运行结果图
5.3最短寻道时间优先算法(SSTF)运行结果
选择算法2之后,进入算法2的操作。
由运行结果可得出,先来先服务算法的平均寻道长度为20.625。
最短寻道时间优先算法的运行图如图5-3所示。
图5-3最短寻道时间优先算法运行结果图
5.4扫描算法(SCAN)运行结果
选择算法3之后,进入算法3的操作。
由运行结果可得出,先来先服务算法的平均寻道长度为11。
扫描算法的运行图如图5-4所示。
图5-4扫描算法运行结果图
5.5循环扫描算法(CSCAN)运行结果
选择算法4之后,进入算法4的操作。
扫描算法的运行图如图5-5所示。
图5-5循环扫描算法运行结果图
6、总结
通过本次实验,学习了解磁盘调度四种调度算法(先来先服务算法;
最短寻道时间优先算法;
扫描算法;
循环扫描算法)的工作原理以及四种调度算法之间的差异和共性,并且在当中发现了自己的不足,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,看到了自己的实践经验还是比较缺乏,实践能力还需要提高。
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