磁盘调度实验报告

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磁盘调度算法实验报告

操作系统实验报告哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院磁盘调度算法一．实验概述：1.实验名称：磁盘调度算法2.实验目的：1）通过学习EOS 实现磁盘调度算法的机制，掌握磁盘调度算法执行的条件和时机；2）观察EOS 实现的FCFS、SSTF 和SCAN 磁盘调度算法，了解常用的磁盘调度算法；3）编写CSCAN 和N-Step-SCAN 磁盘调度算法，加深对各种扫描算法的理解。

3.实验类型：验证、设计4.实验内容：1）准备实验，创建一个EOS Kernel项目；2）验证先来先服务（FCFS）磁盘调度算法；3）验证最短寻道时间优先（SSTF）磁盘调度算法；4）验证SSTF算法造成的线程“饥饿现象”；5）验证扫描（SCAN）磁盘调度算法；6）改写SCAN算法；7）编写循环扫描（CSCAN）磁盘调度算法；8）验证SSTF、SCAN及CSCAN算法中的“磁臂粘着”现象；9）编写N-Step-SCAN磁盘调度算法。

二．实验环境操作系统：windows XP编译器：Tevalaton OS Lab语言：C三．实验过程1.设计思路和流程图：SCAN算法流程图：SSTF算法的流程图：CSACN流程图：N-STEP-SCAN算法调度：Array2.实验过程：1）新建一个EOS Kernel 项目；2）在sysproc.c 文件中找到控制台命令“ds”对应的函数ConsoleCmdDiskSchedule。

“ds”命令专门用来测试磁盘调度算法。

阅读该函数中的源代码，目前该函数使磁头初始停留在磁道10，其它被阻塞的线程依次访问磁道8、21、9、78、0、41、10、67、12、10；3）打开io/block.c 文件，在第378 行找到磁盘调度算法函数IopDiskSchedule。

阅读该函数中的源代码，目前此函数实现了FCFS 磁盘调度算法，流程图如下：4）生成项目，启动调试，待EOS 启动完毕，在EOS 控制台中输入命令“ds”后按回车；在EOS 控制台中会首先显示磁头的起始位置是10 磁道，然后按照线程被阻塞的顺序依次显示线程的信息（包括线程ID 和访问的磁道号）。

操作系统磁盘调度算法实验报告及代码

操作系统磁盘调度算法实验报告及代码一、实验目的通过实验掌握磁盘调度算法的实现过程，了解各种不同磁盘调度算法的特点和优缺点，并比较它们的性能差异。

二、实验原理磁盘调度是操作系统中的重要内容，其主要目的是提高磁盘的利用率和系统的响应速度。

常见的磁盘调度算法有：FCFS（先来先服务）、SSTF （最短寻道时间）、SCAN（扫描）、C-SCAN（循环扫描）等。

三、实验过程1.编写代码实现磁盘调度算法首先，我们需要定义一个磁盘请求队列，其中存放所有的IO请求。

然后，根据所选的磁盘调度算法，实现对磁盘请求队列的处理和IO请求的调度。

最后，展示运行结果。

以FCFS算法为例，伪代码如下所示：```diskQueue = new DiskQueue(; // 创建磁盘请求队列while (!diskQueue.isEmpty()request = diskQueue.dequeue(; // 取出队列头的IO请求//处理IO请求displayResult(; // 展示运行结果```2.运行实验并记录数据为了验证各种磁盘调度算法的性能差异，我们可以模拟不同的场景，例如，随机生成一批磁盘IO请求，并使用不同的磁盘调度算法进行处理。

记录每种算法的平均响应时间、平均等待时间等指标。

3.撰写实验报告根据实验数据和结果，撰写实验报告。

实验报告通常包括以下内容：引言、实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果、实验分析、结论等。

四、实验结果与分析使用不同的磁盘调度算法对磁盘IO请求进行处理，得到不同的实验结果。

通过对比这些结果，我们可以看出不同算法对磁盘IO性能的影响。

例如，FCFS算法对于请求队列中的请求没有排序，可能会导致一些请求等待时间过长。

而SSTF算法通过选择离当前磁道最近的请求进行处理，能够减少平均寻道时间，提高磁盘性能。

五、实验总结通过本次实验，我们学习了操作系统中磁盘调度算法的原理和实现过程。

不同的磁盘调度算法具有不同的优缺点，我们需要根据实际情况选择合适的算法。

操作系统实验报告—磁盘调度算法

操作系统实验报告—磁盘调度算法操作系统实验报告实验3磁盘调度算法报告日期：20XX-6-17姓名：学号：班级：任课教师：实验3磁盘调度算法一、实验内容模拟电梯调度算法，实现对磁盘的驱动调度。

二、实验目的磁盘是一种高速、大量旋转型、可直接存取的存储设备。

它作为计算机系统的辅助存储器，负担着繁重的输入输出任务，在多道程序设计系统中，往往同时会有若干个要求访问磁盘的输入输出请示等待处理。

系统可采用一种策略，尽可能按最佳次序执行要求访问磁盘的诸输入输出请求，这就叫驱动调度，使用的算法称驱动调度算法。

驱动调度能降低为若干个输入输出请求服务所须的总时间，从而提高系统效率。

本实验要求学生模拟设计一个驱动调度程序，观察驱动调度程序的动态运行过程。

三、实验原理模拟电梯调度算法，对磁盘调度。

磁盘是要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，其他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处于等待状态，可用电梯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。

当存取臂仅需移到一个方向最远的所请求的柱面后,如果没有访问请求了,存取臂就改变方向。

假设磁盘有200个磁道，用C语言随机函数随机生成一个磁道请求序列放入模拟的磁盘请求队列中，假定当前磁头在100号磁道上，并向磁道号增加的方向上移动。

请给出按电梯调度算法进行磁盘调度时满足请求的次序,并计算出它们的平均寻道长度。

四、实验过程1.画出算法流程图。

2．源代码#include #include #include int *Init(intarr) {int i = 0;srand((unsignedint)time(0)); for (i = 0; i = num) {a[j+1] = arr[i]; j++; } else {b[k+1] = arr[i]; k++; } }printf(\访问序列：\\n\); for (i = 1; i 0; i--) { printf(\, b[i]); }sum = ((a[j]-100)*2+(100- b[1]))/15;printf(\平均寻道长度：%d\, sum); }int main {int arr[15] = { 0 }; int *ret=Init(arr); two_part(ret); getchar ; return 0;}4运行结果：五、实验小结通过本次实验，我对scan算法更加深入理解，用C语言模拟电梯调度算法，实现对磁盘的驱动调度，这个相比前两个实验实现起来相对简单，理解了算法实现起来尤为简单，程序敲出来之后没有错误，可直接运行，结果验证也无误。

磁盘调度实验报告

实验五磁盘调度实验学时：2学时实验类型：设计实验要求：必修一、实验目的：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，以降低寻道时间。

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：模拟电梯调度算法，对磁盘进行移臂操作三、提示及要求：1、假设磁盘只有一个盘面，并且磁盘是可移动头磁盘。

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，可用电梯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。

为此设置“驱动调度”进程。

3、由于磁盘与处理器是并行工作的，所以当磁盘在为一个进程服务时，占有处理器的其它进程可以提出使用磁盘（这里我们只要求访问磁道），即动态申请访问磁道，为此设置“接受请求”进程。

4、为了模拟以上两个进程的执行，可以考虑使用随机数来确定二者的允许顺序，程序结构图参考附图：5、“接受请求”进程建立一张“进程请求I/O”表，指出等待访问磁盘的进程要求访问的磁道，表的格式如下：6、“磁盘调度”的功能是查“请求I/O”表，当有等待访问的进程时，按电梯调度算法（SCAN算法）从中选择一个等待访问的进程，按其指定的要求访问磁道。

SCAN算法参考课本第九章。

算法模拟框图略。

7、附图中的“初始化”工作包括：初始化“请求I/O”表，设置置当前移臂方向；当前磁道号。

并且假设程序运行前“请求I/O”表中已有若干进程（4～8个）申请访问相应磁道。

磁盘调度实验报告实验总结

磁盘调度实验报告实验总结磁盘调度是操作系统中的一个重要概念，它是指操作系统通过合理的算法和策略来管理和调度磁盘上的数据访问请求。

磁盘调度的目的是提高磁盘的读写效率，减少磁盘访问的时间开销，从而提高系统的整体性能。

本次实验主要对比了三种常见的磁盘调度算法：先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）和电梯算法（SCAN）。

通过对比实验结果分析各种算法的性能表现和特点，并给出相应的实验总结。

实验总结如下：一、先来先服务（FCFS）算法FCFS算法是一种简单直接的磁盘调度算法，它按照请求的顺序依次进行访问。

实验结果表明，FCFS算法的平均寻道时间较高，且易产生长期等待现象。

这是因为FCFS算法无法优化磁头的移动顺序，只能按照请求的先后顺序安排磁道的访问，从而导致了较差的性能表现。

二、最短寻道时间优先（SSTF）算法SSTF算法根据当前磁头位置选择距离最近的请求进行服务。

实验结果表明，SSTF算法的平均寻道时间明显优于FCFS算法，且缓解了长期等待现象。

这是因为SSTF算法可以选择离当前磁头位置最近的请求，从而减少了寻道时间，提高了磁道的访问效率。

三、电梯算法（SCAN）算法SCAN算法也称为电梯算法，它模拟了电梯运行的原理。

SCAN算法先将磁头移动到一个极限位置，然后沿着一个方向依次访问请求，直到到达另一个极限位置，再改变方向重复上述过程。

实验结果表明，SCAN算法的平均寻道时间与SSTF 算法相当，且具有较好的均衡性。

这是因为SCAN算法可以使得磁头在磁盘上的行进路线保持平衡，避免了过多的磁道之间的跳跃，从而提高了磁道的访问效率。

综上所述，不同的磁盘调度算法具有不同的性能表现和特点。

在实际应用中，需要根据具体的场景和需求选择合适的磁盘调度算法。

一般而言，SSTF算法和SCAN算法在性能上表现较好，可以提高磁盘的读写效率，减少寻道时间开销。

而FCFS算法在实际应用中较为有限，对于长期等待和寻道时间要求较高的场景不太适用。

磁盘调度的实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解磁盘调度算法的基本原理和重要性。

2. 掌握几种常见的磁盘调度算法，包括先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、扫描（SCAN）和循环扫描（C-SCAN）算法。

3. 通过模拟实验，分析不同磁盘调度算法的性能差异。

4. 优化磁盘调度策略，提高磁盘访问效率。

二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3.83. 磁盘调度算法模拟库：PyDiskScheduling三、实验内容1. FCFS算法：模拟实现先来先服务算法，按照请求顺序访问磁盘。

2. SSTF算法：模拟实现最短寻道时间优先算法，优先访问距离当前磁头最近的请求。

3. SCAN算法：模拟实现扫描算法，磁头从0号磁道开始向0号磁道移动，访问所有请求，然后返回到0号磁道。

4. C-SCAN算法：模拟实现循环扫描算法，与SCAN算法类似，但磁头在到达末尾磁道后返回到0号磁道。

四、实验步骤1. 导入PyDiskScheduling库。

2. 创建一个磁盘调度对象，指定磁头初始位置、请求序列和调度算法。

3. 运行调度算法，获取磁头移动轨迹和访问时间。

4. 分析算法性能，包括磁头移动次数、平均访问时间和响应时间等。

五、实验结果与分析1. FCFS算法：在请求序列较短时，FCFS算法表现较好。

但随着请求序列长度增加，磁头移动次数和访问时间明显增加。

2. SSTF算法：SSTF算法在请求序列较短时表现最佳，平均访问时间和响应时间较低。

但当请求序列较长时，算法性能下降，磁头移动次数增加。

3. SCAN算法：SCAN算法在请求序列较短时性能较好，但随着请求序列长度增加，磁头移动次数和访问时间逐渐增加。

与SSTF算法相比，SCAN算法在请求序列较长时性能更稳定。

4. C-SCAN算法：C-SCAN算法在请求序列较短时表现较好，但随着请求序列长度增加，磁头移动次数和访问时间逐渐增加。

与SCAN算法相比，C-SCAN算法在请求序列较长时性能更稳定，且磁头移动次数更少。

磁盘调度操作系统实验报告

实验一磁盘调度算法实现一、实验目的本课程设计的目的是通过磁盘调度算法设计一个磁盘调度模拟系统，从而使磁盘调度算法更加形象化，容易使人理解，使磁盘调度的特点更简单明了，能使使用者加深对先来先服务算法、最短寻道时间优先算法、扫描算法以及循环扫描算法等磁盘调度算法的理解。

二、实验内容系统主界面可以灵活选择某种算法，算法包括：先来先服务算法（FCFS）、最短寻道时间优先算法（SSTF）、扫描算法（SCAN）、循环扫描算法（CSCA）N。

2.1 先来先服务算法（FCFS ）这是一种比较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。

此算法的优点是公平、简单，且每个进程的请求都能依次得到处理，不会出现某一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，在对磁盘的访问请求比较多的情况下，此算法将降低设备服务的吞吐量，致使平均寻道时间可能较长，但各进程得到服务的响应时间的变化幅度较小。

2.2 最短寻道时间优先算法（SSTF ）该算法选择这样的进程，其要求访问的磁道与当前磁头所在的磁道距离最近，以使每次的寻道时间最短，该算法可以得到比较好的吞吐量，但却不能保证平均寻道时间最短。

其缺点是对用户的服务请求的响应机会不是均等的，因而导致响应时间的变化幅度很大。

在服务请求很多的情况下，对内外边缘磁道的请求将会无限期的被延迟，有些请求的响应时间将不可预期。

2.3 扫描算法（SCAN）扫描算法不仅考虑到欲访问的磁道与当前磁道的距离，更优先考虑的是磁头的当前移动方向。

例如，当磁头正在自里向外移动时，扫描算法所选择的下一个访问对象应是其欲访问的磁道既在当前磁道之外，又是距离最近的。

这样自里向外地访问，直到再无更外的磁道需要访问才将磁臂换向，自外向里移动。

这时，同样也是每次选择这样的进程来调度，即其要访问的磁道，在当前磁道之内，从而避免了饥饿现象的出现。

由于这种算法中磁头移动的规律颇似电梯的运行，故又称为电梯调度算法。

磁盘调度算法实验小结

磁盘调度算法实验小结1. 实验目的本次实验旨在通过模拟磁盘调度算法，深入理解不同调度算法的性能差异，并比较其优劣。

通过实验，我们期望能够掌握磁盘调度算法的基本原理，理解其在实际应用中的适用场景。

2. 算法原理在磁盘调度算法中，我们主要讨论了FCFS（先进先出）、SSTF（最短寻道时间优先）、SCAN（扫描）、C-SCAN（循环扫描）和LOOK（LOOK扫描）等算法。

这些算法的主要思想是通过不同的方式优化磁盘读/写请求的寻道时间，从而提高磁盘的I/O性能。

3. 实验环境实验环境包括一台服务器和一块磁盘。

服务器上安装了Linux操作系统，并使用C语言编写了磁盘调度算法的模拟程序。

磁盘具有多个柱面，每个柱面包含多个块。

4. 实验过程在实验过程中，我们首先对FCFS、SSTF、SCAN、C-SCAN和LOOK等算法进行了模拟。

然后，我们根据不同的磁盘读写请求，使用不同的算法进行寻道时间模拟。

最后，我们对模拟结果进行了分析和比较。

5. 实验结果通过模拟实验，我们得到了不同算法在不同磁盘读写请求下的寻道时间。

实验结果表明，SCAN和C-SCAN算法在平均寻道时间上表现较好，而SSTF算法在局部请求密集的情况下表现较好。

同时，我们发现FCFS算法的性能最差。

6. 性能比较通过对不同算法的寻道时间进行比较，我们发现SCAN 和C-SCAN算法在平均寻道时间上表现较好。

这是因为它们能够根据磁盘头部的移动方向来优化寻道时间。

而SSTF算法在局部请求密集的情况下表现较好，因为它的策略是优先寻找最近未被访问的柱面，这可以减少磁盘头部的移动距离。

然而，FCFS算法的性能最差，因为它总是按照请求的顺序进行寻道，没有考虑到磁盘头部的移动方向和局部请求的密集程度。

7. 结论通过本次实验，我们深入了解了不同磁盘调度算法的性能差异。

SCAN和C-SCAN算法在平均寻道时间上表现较好，适用于需要平衡寻道时间和I/O性能的情况；而SSTF算法在局部请求密集的情况下表现较好，适用于需要快速响应局部请求的情况。

磁盘调度算法实验报告

磁盘调度算法实验报告磁盘调度算法实验报告引言：磁盘调度算法是操作系统中的重要组成部分，它负责决定磁盘上数据的访问顺序，以提高磁盘的访问效率。

在本次实验中，我们对比了三种常见的磁盘调度算法：先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）和扫描（SCAN）算法。

通过对比实验结果，我们将分析不同算法的优缺点，并对其适用场景进行探讨。

实验过程：为了模拟磁盘调度算法在实际应用中的情况，我们使用了一个包含100个磁道的磁盘模型。

我们随机生成了一组磁道请求序列，并以此作为实验数据。

首先，我们使用FCFS算法对数据进行访问，记录下访问每个磁道所需的时间。

然后，我们分别使用SSTF和SCAN算法进行同样的操作，并记录下相应的访问时间。

实验结果：经过实验，我们得到了不同调度算法的访问时间数据。

在FCFS算法中，由于它按照请求的先后顺序进行访问，所以磁头需要频繁地在磁道之间移动，导致访问时间较长。

SSTF算法则根据当前磁头位置选择最近的磁道进行访问，因此其访问时间相对较短。

而SCAN算法则将磁头从一端移动到另一端，期间访问所有请求的磁道，这样可以减少磁头的移动次数，从而提高访问效率。

讨论与分析：从实验结果可以看出，不同的磁盘调度算法在不同的场景下有着不同的优势。

FCFS算法适用于请求较少、请求之间没有明显关联的情况。

因为它简单易实现，不需要额外的计算和判断，但在高负载情况下容易导致磁头抖动，降低整体性能。

SSTF算法适用于请求之间有明显关联的情况，因为它能够选择最近的磁道进行访问，减少了磁头的移动次数。

但是，当请求分布不均匀时，SSTF算法可能会导致某些磁道长时间得不到访问。

SCAN算法则适用于对整个磁盘进行扫描的场景，因为它能够在一个方向上连续访问多个磁道，减少了磁头的移动次数。

但是，SCAN算法可能会导致某些磁道长时间得不到访问，因此在请求分布不均匀的情况下，其性能可能会受到影响。

结论：通过本次实验，我们对比了三种常见的磁盘调度算法，并分析了它们的优缺点及适用场景。

磁盘电梯调度实验报告

通过本次实验，我们旨在深入了解磁盘电梯调度算法的原理和实现方法，掌握磁盘调度在提高系统性能中的作用。

通过对磁盘电梯调度算法的模拟实现，观察和分析不同调度策略对磁盘访问效率的影响，从而加深对磁盘调度算法的理解。

二、实验环境实验软件：Windows 10操作系统实验工具：Visual Studio 2019实验平台：个人计算机三、实验原理磁盘电梯调度算法是一种常用的磁盘调度策略，其原理类似于电梯的工作方式。

在磁盘调度过程中，磁头从磁盘的一个柱面移动到另一个柱面，就像电梯从一层楼移动到另一层楼。

磁盘电梯调度算法的目标是尽可能减少磁头移动的距离，从而提高磁盘访问效率。

四、实验内容1. FCFS（先来先服务）调度算法FCFS算法按照请求的顺序服务磁盘请求，即先到达的请求先被服务。

该算法实现简单，但效率较低，容易产生“饥饿”现象。

2. SSTF（最短寻找时间优先）调度算法SSTF算法选择距离磁头最近的请求进行服务，以减少磁头移动的距离。

该算法在请求比较均匀时效率较高，但在请求集中时可能会产生“局部最优”问题。

3. SCAN（扫描）调度算法SCAN算法从磁头当前位置开始，向一个方向移动，直到该方向的请求都被服务，然后反向移动。

该算法在请求比较分散时效率较高，但可能会产生“振荡”现象。

4. C-SCAN（循环扫描）调度算法C-SCAN算法与SCAN算法类似，但在到达磁盘末尾时，磁头不返回，而是直接移动到磁盘起始位置，然后继续向一个方向移动。

该算法可以避免“振荡”现象，但可能会产生“局部最优”问题。

1. 初始化创建一个磁盘调度模拟器，包括磁头位置、请求队列、磁盘分区等信息。

2. 调度算法实现根据选择的调度算法，实现相应的磁盘调度策略。

3. 模拟运行输入一系列磁盘请求，按照调度算法进行服务，并记录磁头移动距离、服务时间等指标。

4. 结果分析对不同调度算法的实验结果进行分析，比较它们的性能差异。

六、实验结果与分析1. FCFS算法FCFS算法在实验中表现较差，磁头移动距离较长，服务时间较长。

磁盘调度算法的设计实验报告

磁盘调度算法的设计实验报告一、实验背景磁盘调度算法是操作系统中的重要内容之一，它的主要作用是优化磁盘的读写效率，提高系统的性能。

本次实验旨在通过设计不同的磁盘调度算法，比较它们在不同情况下的性能表现。

二、实验环境本次实验使用了Linux操作系统和C语言编程语言。

硬件环境为Intel Core i5处理器、4GB内存和500GB硬盘。

三、实验过程1. 先来看看什么是磁盘调度算法。

磁盘调度算法是指操作系统中用于管理磁盘I/O请求队列的算法。

常见的磁盘调度算法有FCFS(先来先服务)、SSTF(最短寻道时间优先)、SCAN(扫描)、LOOK(往返扫描)等。

2. 接下来我们分别对这些算法进行设计和实现，并进行性能测试。

3. 首先是FCFS算法。

FCFS算法就是按照请求到达时间的顺序进行服务，即先来先服务。

我们通过模拟生成一组随机数作为请求队列，然后计算出每个请求需要移动的距离，并计算出平均寻道长度。

4. 然后是SSTF算法。

SSTF算法是指选择距离当前磁头位置最近的请求进行服务。

我们同样使用模拟生成一组随机数作为请求队列，然后计算出每个请求与当前磁头位置的距离，并按照距离从小到大进行排序，然后依次服务每个请求，并计算出平均寻道长度。

5. 接下来是SCAN算法。

SCAN算法是指磁头从一端开始移动，直到到达另一端，然后返回原点继续移动。

我们同样使用模拟生成一组随机数作为请求队列，并将其按照磁头当前位置的左右分成两部分，分别从左往右和从右往左进行服务，并计算出平均寻道长度。

6. 最后是LOOK算法。

LOOK算法和SCAN类似，不同之处在于当服务完最远的请求时不会返回原点，而是直接返回最近的请求。

四、实验结果通过对以上四种磁盘调度算法进行测试，得到以下结果：1. FCFS平均寻道长度：1622. SSTF平均寻道长度：783. SCAN平均寻道长度：984. LOOK平均寻道长度：87五、实验结论从实验结果可以看出，SSTF算法的性能最优，平均寻道长度最短。

磁盘调度实验报告

操作系统实验报告磁盘调度实验六：磁盘调度算法一．实验目的复习模拟实现一种磁盘调度算法，进一步加深对磁盘调度效率的理解。

二．实验属性该实验为设计性实验。

三．实验仪器设备及器材普通PC386以上微机四．实验要求本实验要求2学时完成。

本实验要求完成如下任务：（1）建立相关的数据结构，作业控制块、已分配分区及未分配分区（2）实现一个分区分配算法，如最先适应分配算法、最优或最坏适应分配算法（3）实现一个分区回收算法（4）给定一批作业/进程，选择一个分配或回收算法，实现分区存储的模拟管理实验前应复习实验中所涉及的理论知识和算法，针对实验要求完成基本代码编写并完成预习报告、实验中认真调试所编代码并进行必要的测试、记录并分析实验结果。

实验后认真书写符合规范格式的实验报告（参见附录A），并要求用正规的实验报告纸和封面装订整齐，按时上交。

五 .主要算法分析各个算法分析1.先来先服务算法（FCFS）先来先服务（FCFS）调度:按先来后到次序服务，未作优化。

最简单的移臂调度算法是“先来先服务”调度算法，这个算法实际上不考虑访问者要求访问的物理位置，而只是考虑访问者提出访问请求的先后次序。

例如，如果现在读写磁头正在50号柱面上执行输出操作，而等待访问者依次要访问的柱面为130、199、32、159、15、148、61、99，那么，当50号柱面上的操作结束后，移动臂将按请求的先后次序先移到130号柱面，最后到达99号柱面。

采用先来先服务算法决定等待访问者执行输入输出操作的次序时，移动臂来回地移动。

先来先服务算法花费的寻找时间较长，所以执行输入输出操作的总时间也很长。

2.最短寻道时间优先算法（SSTF）最短寻找时间优先调度算法总是从等待访问者中挑选寻找时间最短的那个请求先执行的，而不管访问者到来的先后次序。

现在仍利用同一个例子来讨论，现在当50号柱面的操作结束后，应该先处理61号柱面的请求，然后到达32号柱面执行操作，随后处理15号柱面请求，后继操作的次序应该是99、130、148、159、199。

磁盘调度实验报告

磁盘调度实验报告一、实验目的1.掌握磁盘调度算法的基本原理和思想；2.理解磁盘调度算法的性能指标及其关系；3.利用实验验证各种磁盘调度算法的性能差异。

二、实验原理磁盘调度算法是操作系统中用来调度磁盘的读写操作的一种方法。

磁盘访问的时间主要包括寻道时间、旋转延迟和数据传输时间。

磁盘调度算法的目标是尽可能减少磁头的移动和等待时间，提高磁盘的访问效率。

常用的磁盘调度算法有先来先服务（FCFS）、最短寻找时间优先（SSTF）、电梯扫描（SCAN）和循环扫描（CSCAN）等。

FCFS算法就是按照请求的先后顺序进行访问，即先来的请求先执行。

SSTF算法每次选择最短寻找时间的磁道进行访问，减少了寻道时间。

SCAN算法则是磁头按照一个方向进行扫描，直到扫描到磁盘的一侧，然后改变方向继续扫描。

CSCAN算法是类似于SCAN算法，只是当扫描到磁盘的一侧时，直接跳到另一侧进行扫描。

这些算法各有优缺点，适用于不同的场景和需求。

三、实验过程1.实验环境搭建：选择一台计算机作为实验机器，安装操作系统和相应的磁盘调度算法软件；2.实验数据准备：生成一组磁道访问的请求序列，包括请求的磁道号和读写操作；3.实验数据输入：将生成的请求序列输入到磁盘调度软件中，选择不同的调度算法进行模拟；4.实验结果记录：记录各种调度算法的磁头移动次数和平均访问时间；5.实验数据分析：根据实验结果进行数据分析，比较各种算法的性能差异。

四、实验结果分析根据实验数据进行结果分析，比较不同调度算法的性能差异。

以磁头移动次数和平均访问时间为评价指标，可以看出不同算法对磁盘访问的影响。

在一些情况下，可能一些算法的磁头移动次数更少，但平均访问时间可能并不是最低的，需要综合考虑多个因素。

根据实验结果可以发现，FCFS算法的磁头移动次数和平均访问时间相对较高，因为它只按照请求的先后顺序进行访问，没有考虑磁道之间的距离。

SSTF算法在减少磁头移动次数和平均访问时间方面有一定的优势，因为它每次选择最短寻找时间的磁道进行访问。

磁盘调度算法实验报告 (2)

磁盘调度算法学生姓名:学生学号:专业班级:指导老师：2013年6月20日1、实验目的：通过这次实验，加深对磁盘调度算法的理解，进一步掌握先来先服务FCFS、最短寻道时间优先SSTF、SCAN和循环SCAN算法的实现方法。

2、问题描述：设计程序模拟先来先服务FCFS、最短寻道时间优先SSTF、SCAN 和循环SCAN算法的工作过程。

假设有n个磁道号所组成的磁道访问序列，给定开始磁道号m和磁头移动的方向（正向或者反向），分别利用不同的磁盘调度算法访问磁道序列，给出每一次访问的磁头移动距离，计算每种算法的平均寻道长度。

3、需求分析通过这次实验，加深对磁盘调度算法的理解，进一步掌握先来先服务FCFS、最短寻道时间优先SSTF、SCAN和循环SCAN算法的实现方法。

通过已知开始磁道数、访问磁道总数、磁道号访问序列、访问方向及访问方式得到访问序列及移动距离和平均移动距离！(1)输入的形式；int TrackOrder[MaxNumber];//被访问的磁道号序列 int direction;//寻道方向int Num;//访问的磁道号数目int start;//(2)输出的形式；int MoveDistance[MaxNumber]={0};//移动距离double AverageDistance=0;//平均寻道长度移动的序列！(3)程序所能达到的功能；模拟先来先服务FCFS、最短寻道时间优先SSTF、SCAN和循环SCAN 算法的工作过程。

(4)测试数据，包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。

开始磁道号：100磁道号方向：内（0）和外（1）磁道号数目：9页面序列：55 58 39 18 90 160 150 38 1844、概要设计说明本程序中用到的所有抽象数据类型的定义、主程序的流程以及各程序模块之间的层次(调用)关系。

校正版磁盘调度算法实验报告

（校正版）磁盘调度算法实验报告磁盘调度算法实验报告磁盘调度算法实验报告文档1.依次输入9个磁道数：XXXXXXX014XXXX48592.选择调度算法：先来先服务算法访问顺序和平均寻道长度：最短寻道时间优先的访问顺序和平均寻道长度：扫描算法的磁道访问顺序和平均寻道长度：1．移动壁由里向外2．移动壁由外向里循环算法的磁道访问顺序和平均寻道长度：1.移动壁由里向外2.移动壁由外向里源代码为：includeincludevoidFCFS(intb[],intn,intinit)/先来先服务{inti,s,sum;inta[20];for(i=0;ia[i]=b[i];s=init;sum=0;for(i=0;iprintf("第%d次访问的磁道:%d ",i+1,a[i]);sum+=abs(s-a[i]);s=a[i];printf("平均寻道长度:%f",sum1.0/n);}voidSSTF(intb[],intn,intk)/最短寻道法inti,j,s,sum=0,p;inta[20];for(i=0;ia[i]=b[i];for(i=n-1;i>=0;i--)s=a[0];p=0;for(j=0;jif(abs(a[j]-k)s=a[j];p=j;a[p]=a[i];printf("第%d次访问的磁道:%d",n-i,s);sum+=abs(s-k);k=s;printf("平均寻道长度:%f",sum1.0/n);}voidSCAN1(intb[],intn,intk)/扫描算法{inti,j,s,sum=0,p,biaoji;inta[20];for(i=0;ia[i]=b[i];for(i=n-1;i>=0;i--)biaoji=0;for(j=0;jif(a[j]-kbiaoji=1;p=j;break;if(biaoji==1)s=a[p];for(j=0;jif(a[j]s=a[j];p=j;a[p]=a[i];printf("第%d次访问的磁道:%d ",n-i,s);sum+=k-s;k=s;elses=a[0];for(j=0;jif(a[j]-ks=a[j];p=j;a[p]=a[i];printf("第%d次访问的磁道:%d",n-i,s);sum+=abs(k-s);k=s;printf("平均寻道长度:%f",sum1.0/n);voidSCAN2(intb[],intn,intk)/循环算法{ inti,j,s,sum=0,p,biaoji;inta[20];for(i=0;ia[i]=b[i];for(i=n-1;i>=0;i--)biaoji=0;for(j=0;jif(a[j]-k>0)biaoji=1;p=j;break;if(biaoji==1)s=a[p];for(j=0;jif(a[j]>ka[j]-ks=a[j];p=j;a[p]=a[i];printf("第%d次访问的磁道:%d",n-i,s);sum+=s-k;k=s;elses=a[0];for(j=0;jif(k-a[j]s=a[j];p=j;a[p]=a[i];printf("第%d次访问的磁道:%d",n-i,s);sum+=abs(k-s);k=s;printf("平均寻道长度:%f",sum1.0/n);voidC_SCAN(intarray[],intm)inttemp;intk=1;intnow,l,r,d;inti,j,sum=0;intavg;for(i=0;ifor(j=i+1;j{if(array[i]>array[j])/对磁道号进行从小到大排列{temp=array[i];array[i]=array[j];array[j]=temp;}}}printf("请输入当前的磁道号：");scanf("%d",now);if(array[m-1]=now)/判断整个数组里的数是否都大于当前磁道号{printf("CSCAN调度结果:");for(i=0;iif(d==0)for(j=l;j>=0;j--)printf("%d",array[j]);for(j=m-1;j>=r;j--)printf("%d",array[j]);sum=2(array[m-1]-array[0])-array[r]+now;/计算移动距离}/磁道号减小方向elsefor(j=r;jprintf("%d",array[j]);for(j=0;jprintf("%d",array[j]);sum=2(array[m-1]-array[0])+array[r-1]-now;/计算移动距离} }/磁道号增加方向avg=sum/m;printf("平均寻道长度：%d",avg);voidmain()inta[20];inti,n,k,k1,init;printf("请输入需要访问的磁道总数：");scanf("%d",n);for(i=0;iprintf("需要访问的磁道%d:",i+1);scanf("%d",a[i]);printf("请输入指针所在磁道:");}scanf("%d",init);k=1;while(k){printf("");printf("磁盘调度算法");printf("1.先来先服务(FCFS)2.最短寻道时间优先(SSTF)");printf("3.扫描算法(SCAN)4.循环算法(C-SCAN)");printf("");printf("请在下面输入您的选择:");scanf("%d",k);switch(k){case1:FCFS(a,n,init);break;case2:S STF(a,n,init);break;case3:k1=1;while(k1){printf("扫描算法");printf("1.移动臂由里向外2.移动臂由外向里");printf("0.返回上一层");printf("");printf("请在下面输入您的选择:");scanf("%d",k1);switch(k1){case1:SCAN1(a,n,init);break;cas e2:SCAN2(a,n,init);break;}}break;case4:C_SCAN(a,n,init);break;} }。

磁盘调度操作系统试验报告

二、实验内容系统主界面可以灵活选择某种算法，算法包括：先来先服务算法（FCFS）、最短寻道时间优先算法（SSTF）、扫描算法（SCAN）、循环扫描算法（CSCAN）。

2.1先来先服务算法（FCFS）这是一种比较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。

此算法的优点是公平、简单，且每个进程的请求都能依次得到处理，不会出现某一进程的请求长期得不到满足的情况。

2.2最短寻道时间优先算法（SSTF）该算法选择这样的进程，其要求访问的磁道与当前磁头所在的磁道距离最近，以使每次的寻道时间最短，该算法可以得到比较好的吞吐量，但却不能保证平均寻道时间最短。

其缺点是对用户的服务请求的响应机会不是均等的，因而导致响应时间的变化幅度很大。

在服务请求很多的情况下，对内外边缘磁道的请求将会无限期的被延迟，有些请求的响应时间将不可预期。

2.3扫描算法（SCAN）扫描算法不仅考虑到欲访问的磁道与当前磁道的距离，更优先考虑的是磁头的当前移动方向。

例如，当磁头正在自里向外移动时，扫描算法所选择的下一个访问对象应是其欲访问的磁道既在当前磁道之外，又是距离最近的。

这样自里向外地访问，直到再无更外的磁道需要访问才将磁臂换向，自外向里移动。

这时，同样也是每次选择这样的进程来调度，即其要访问的磁道，在当前磁道之内，从而避免了饥饿现象的出现。

由于这种算法中磁头移动的规律颇似电梯的运行，故又称为电梯调度算法。

操作系统实验磁盘调度算法实验报告

操作系统实验磁盘调度算法实验报告一.实验目的本实验旨在通过磁盘调度算法的模拟，探究不同调度算法对磁盘访问性能的影响，了解各种算法的特点和适用场景。

二.实验方法本实验通过编写磁盘调度模拟程序，实现了三种常见的磁盘调度算法：FCFS（先来先服务）、SSTF（最短寻找时间优先）和SCAN（扫描算法）。

实验中使用C语言编程语言，并通过随机生成的队列模拟磁盘访问请求序列。

三.实验过程1.FCFS（先来先服务）算法FCFS算法是一种非常简单的调度算法，它按照请求到达的顺序进行调度。

在实验中，我们按照生成的请求队列顺序进行磁盘调度，记录每次磁头移动的距离。

2.SSTF（最短寻找时间优先）算法SSTF算法是一种动态选择离当前磁头位置最近的磁道进行调度的算法。

在实验中，我们根据当前磁头位置和请求队列中的磁道位置，选择距离最近的磁道进行调度。

然后将该磁道从请求队列中移除，并记录磁头移动的距离。

3.SCAN（扫描算法）算法SCAN算法是一种按照一个方向进行扫描的算法，它在每个方向上按照磁道号的顺序进行调度，直到扫描到最边缘磁道再折返。

在实验中，我们模拟磁头从一个端点开始，按照磁道号从小到大的顺序进行调度，然后再折返。

记录磁头移动的距离。

四.实验结果与分析我们通过生成不同数量的请求队列进行实验，记录每种算法的磁头移动距离，并进行比较。

实验结果显示，当请求队列长度较小时，FCFS算法的磁头移动距离较短，因为它按照请求到达的顺序进行调度，无需寻找最短的磁道。

然而，当请求队列长度较大时，FCFS算法的磁头移动距离会显著增加，因为它不能根据距离进行调度。

SSTF算法相对于FCFS算法在磁头移动距离上有了明显改进。

SSTF算法通过选择最短的寻找时间来决定下一个访问的磁道，因此可以减少磁头的移动距离。

然而，在请求队列中存在少量分散的请求时，SSTF算法可能会产生扇区的服务死锁现象，导致一些磁道无法及时访问。

SCAN算法通过扫描整个磁盘来进行调度，有效解决了FCFS算法有可能导致的服务死锁问题。

磁盘调度实验报告

磁盘调度实验报告磁盘调度实验报告一、引言磁盘调度是操作系统中的一个重要组成部分，其作用是对磁盘上的数据进行合理的调度和管理，以提高磁盘的读写效率。

本文将对磁盘调度实验进行详细的分析和总结，探讨不同的磁盘调度算法对磁盘性能的影响。

二、实验目的本次实验的目的是通过模拟不同的磁盘调度算法，比较它们在不同情况下的性能表现，包括平均寻道时间、平均旋转延迟时间和平均访问时间等指标。

通过实验结果的对比分析，我们可以了解不同磁盘调度算法的优劣，并选择适合特定应用场景的磁盘调度算法。

三、实验环境和方法本次实验使用了模拟磁盘调度的软件，并设置了不同的磁盘调度算法进行对比。

实验环境为一台配置良好的计算机，操作系统为Windows 10。

实验方法是通过设置不同的磁盘访问序列，模拟磁盘的读写操作，并记录相应的性能指标。

四、实验结果和分析在本次实验中，我们选择了三种常见的磁盘调度算法进行对比，分别是先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）和电梯算法。

下面将分别对这三种算法的实验结果进行分析。

1. 先来先服务（FCFS）先来先服务算法是最简单的一种磁盘调度算法，它按照请求的顺序进行调度。

实验结果显示，当磁盘访问序列较为随机时，FCFS算法的性能表现较差。

这是因为当磁盘访问序列随机时，FCFS算法无法充分利用磁盘的局部性原理，导致平均寻道时间较长。

2. 最短寻道时间优先（SSTF）最短寻道时间优先算法是一种比较常用的磁盘调度算法，它选择离当前磁头位置最近的磁道进行访问。

实验结果显示，SSTF算法在随机磁盘访问序列下表现优秀，平均寻道时间较短。

这是因为SSTF算法能够充分利用磁盘的局部性原理，尽可能减小寻道时间。

3. 电梯算法电梯算法是一种比较灵活的磁盘调度算法，它模拟了电梯的运行方式。

当磁头移动的方向没有改变时，电梯算法按照最短寻道时间优先的原则进行调度；当磁头移动的方向改变时，电梯算法改变调度方向，并按照当前方向上最远的磁道进行访问。