操作系统——移动臂调度算法的实现

南京工程学院

上机实验报告

课程名称：操作系统

实验项目名称：移动臂调度算法的实现学生班级：

学生学号：

学生姓名：

指导教师：

实验时间：

实验地点：信息楼专业机房实验成绩评定：

2016-2017-1学期

一、实验目的及内容

掌握操作系统的设备管理功能，熟悉移动臂调度算法，设计恰当的数据结构和算法，模拟实现移动臂调度算法。要求至少模拟实现一种磁盘移臂调度算法。

二、实验相关知识简介

磁盘移臂调度的目标就是要使磁盘访问的总时间中的寻找时间最小。因此，磁盘移臂调度要尽量减少磁盘移动臂移动的距离。磁盘移臂调度算法很多，常用的也有好几种，一个好的磁盘调度算法，不仅要使磁盘寻找时间最小，同时，还要避免移动臂频繁地改变移动方向，因为频繁的改向不仅使时间增加，还容易损耗机械部件。

常用的磁盘移臂调度算法有：先来先服务、最短寻找时间优先、单向扫描、双向扫描调度算法等。

三、解决问题思路及关键程序代码分析

(一) 最短寻找时间优先调度算法简介

最短寻找时间调度算法总是使寻找时间最短的请求最先得到服务，跟请求者的请求时间先后顺序无关。这种算法具有比先来先服务更好的性能。但是该算法可能会出现请求者被“饿死”的情况，当靠近磁头的请求源源不断地到来，这会使早来的但离磁头较远的请求长时间得不到服务。

该算法的优点是可以得到较短的平均响应时间，有较好的吞吐量。该算法的缺点是缺乏公平性，对中间磁道的访问比较“照顾”，对两端磁道访问比较“疏远”，相应时间的变化幅度较大。该算法与先来先服务算法一样，都会导致移动臂频繁改向。

(二) 算法模拟

1. 对算法设计进行说明

该算法的实现中，主要是选择调度处理的磁道是与当前磁头所在磁道距离最近的磁道，以使每次的寻道时间最短。当选择了某个离当前磁头所在磁道最近的磁道，下一轮的当前磁道便改成了上一轮的最近磁道，并且把这个最近的磁道从请求序列取消，直到请求序列中不再有请求的磁道。

2. 关键代码分析

import java.io.*;

import java.util.*;

public class

{

private static int maxsize = 100;

private static int Disc[] = new int[maxsize]; //请求序列

private static int count;//要访问的磁道数

private static int disc; //当前磁道号

private static int perTime;//移过每个柱面需要时间

private static int Distance=0;//总寻道长度

private static int FindTime;//查找时间

private static double AvgDistance;//平均寻道长度

public Suanfa(int disc,int count,int perTime,int Disc[])

{

this.disc=disc;

this.count=count;

this.perTime=perTime;

for(int i=0;i

Disc[i]=Disc[i];

}

public void input()

{

System.out.print("请输入当前磁道号:");

Scanner s1=new Scanner(System.in);

disc=s1.nextInt();

System.out.print("请输入要访问的磁道数:");

Scanner s2=new Scanner(System.in);

count=s2.nextInt();

System.out.print("请输入移过每个柱面需要的时间:");

Scanner s3=new Scanner(System.in);

perTime=s3.nextInt();

System.out.print("请输入磁盘请求序列（以空格隔开）:");

Scanner s4=new Scanner(System.in);

for(int i=0;i

Disc[i]=s4.nextInt();

}

public void Delete(int arr[],int n)

{

for(int i=n;i

arr[i]=arr[i+1];

}

public void running()

{

int j=0,count1=count;

int min;

int discc=disc;

int Discc[]=new int[count];

while(j

{

int num=0;

min=(Disc[0]>=discc)?(Disc[0]-discc):(discc-Disc[0]);

for(int i=0;i

{

if(((Disc[i]>=discc)&&(Disc[i]-discc

]

{

min=(Disc[i]>=discc)?(Disc[i]-discc):(discc-Disc[i]);

num=i;

}

}

Discc[j++]=Disc[num];

Distance+=min;

discc=Disc[num];

Delete(Disc,num);

count1--;

}

AvgDistance=(double)Distance/count;

FindTime=perTime*Distance;

System.out.print("\n服务序列:"+disc+" ");

for(int i=0;i

System.out.print(Discc[i]+" ");

System.out.println("\n总寻道长度:"+Distance);

System.out.println("平均寻道长度:"+AvgDistance);

System.out.println("寻道时间:"+FindTime+"ms");

}

public static void main(String[] args)

{

System.out.println("----------最短寻找时间优先算法----------");

Suanfa Suanfa=new Suanfa(disc,count,perTime,Disc);

Suanfa.input();

Suanfa.running();

}

}

四、运行结果

程序的运行结果如图所示：