磁盘调度实验报告

操作系统实验报告课程名称：计算机操作系统实验项目名称：磁盘调度实验时间：班级：姓名：学号：实验目的：对操作系统的磁盘调度基础理论和重要算法的理解，加强动手能力。

实验环境：PC机 win7 Visual C++实验内容：编程序实现下述磁盘调度算法,并求出每种算法的平均寻道长度，要求设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现：1、先来先服务算法（FCFS）2、最短寻道时间优先算法（SSTF）3、扫描算法（SCAN）4、循环扫描算法（CSCAN）实验过程：1.依次输入8个磁道数：123 45 31 67 20 19 38，并以0 结束2.选择调度算法：(1)先来先服务算法（FCFS）(2)最短寻道时间优先算法（SSTF）成绩：指导教师（签名）：(3)扫描算法（SCAN）(4)循环扫描算法（CSCAN）实验心得：通过本次实验，学习了解磁盘调度的工作原理及四种调度方法的工作原理，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，理论联系实际的能力还急需提高。

附录：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<iostream.h>#include<math.h>#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(str[i]!='\0'){if(str[i]<'0'||str[i]>'9'){ return 0;break;}i++;}return i;}/******************将字符串转换成数字***********************/int trans(char str[],int a) //将字符串转换成数字{int i;int sum=0;for(i=0;i<a;i++){ sum=sum+(int)((str[i]-'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;i<m;i++) //使用冒泡法按从小到大顺序排列for(j=i+1;j<m;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<m;i++) //输出排序结果{cout<<cidao[i]<<" ";}cout<<endl;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m{int now;//当前磁道号int sum=0; //总寻道长度int j,i;int a;char str[100];float ave; //平均寻道长度cout<<" 磁盘请求序列为：";for( i=0;i<m;i++) //按先来先服务的策略输出磁盘请求序列{cout<<cidao[i]<<" ";}cout<<endl;cout<<" 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){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(cidao[0]-now);cout<<" 磁盘扫描序列为：";for( i=0;i<m;i++) //输出磁盘扫描序列{cout<<cidao[i]<<" ";}for(i=0,j=1;j<m;i++,j++) //求平均寻道长度{sum+=abs(cidao[j]-cidao[i]);ave=(float)(sum)/(float)(m);}cout<<endl;cout<<" 平均寻道长度："<<ave<<endl; }/**********************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=0;int a;char str[100];float ave;cidao=bubble(cidao,m); //调用冒泡排序算法排序cout<<" 请输入当前的磁道号：";C: cin>>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;goto C;}elsenow=trans(str,a); //输入当前磁道号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{ cout<<" 磁盘扫描序列为：";for(i=m-1;i>=0;i--)cout<<cidao[i]<<" ";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{cout<<" 磁盘扫描序列为：";for(i=0;i<m;i++)cout<<cidao[i]<<" ";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{ cout<<" 磁盘扫描序列为：";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{cout<<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<m;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>=0;j--) { cout<<cidao[j]<<" ";}sum+=cidao[m-1]-cidao[0];} }ave=(float)(sum)/(float)(m);cout<<endl;cout<<" 平均寻道长度： "<<ave<<endl; }/*****************************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 str[100];float ave;cidao=bubble(cidao,m); //调用冒泡排序算法排序cout<<" 请输入当前的磁道号：";D: cin>>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;goto D;}elsenow=trans(str,a); //输入当前磁道号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,此情况同最短寻道优先{ cout<<" 磁盘扫描序列为：";for(i=m-1;i>=0;i--)cout<<cidao[i]<<" ";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,此情况同最短寻道优先{cout<<" 磁盘扫描序列为：";for(i=0;i<m;i++)cout<<cidao[i]<<" ";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){ k++; }l=k-1;r=k;cout<<" 请输入当前移动臂的移动的方向:\n"<<endl;cout<<" 0:表示向内 1 :表示向外: "<<endl;cin>>d;if(d==0) //选择移动臂方向向内，则先向内扫描{ cout<<" 磁盘扫描序列为：";for(j=l;j>=0;j--){ cout<<cidao[j]<<" "; //输出向内扫描的序列 }for(j=r;j<m;j++) //磁头移动到最小号，则改变方向向外扫描未扫描的磁道{ cout<<cidao[j]<<" "; //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{ cout<<" 磁盘扫描序列为：";for(j=r;j<m;j++){ cout<<cidao[j]<<" "; //输出向外扫描的序列 }for(j=l;j>=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{ cout<<cidao[j]<<" "; }sum=-now-cidao[0]+2*cidao[m-1];}}ave=(float)(sum)/(float)(m);cout<<endl;cout<<" 平均寻道长度： "<<ave<<endl; }/************************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 str[100];float ave;cidao=bubble(cidao,m); //调用冒泡排序算法排序cout<<" \n 请输入当前的磁道号："; E: cin>>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;goto E;}elsenow=trans(str,a); //输入当前磁道号if(cidao[m-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;i<m;i++)cout<<cidao[i]<<" ";sum=now-2*cidao[0]+cidao[m-1];}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,此情况同最短寻道优先{ cout<<" 磁盘扫描序列为：";for(i=0;i<m;i++)cout<<cidao[i]<<" ";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{ cout<<" 磁盘扫描序列为：";while(cidao[k]<now) //单向反复地从内向外扫描{ k++; }l=k-1;r=k;for(j=r;j<m;j++){ cout<<cidao[j]<<" "; //输出从当前磁道向外扫描的序列}for(j=0;j<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{cout<<cidao[j]<<" ";}sum=2*cidao[m-1]+cidao[l]-now-2*cidao [0];}ave=(float)(sum)/(float)(m);cout<<endl; cout<<" 平均寻道长度： "<<ave<<endl; }void main(){int a;int c; //菜单项int cidao[maxsize];int i=0,count;char str[100];cout<<" 请输入磁道序列: "<<endl; A:cin>>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;goto A;//输入错误，跳转到A，重新输入}elsecidao[i]=trans(str,a);i++;while(cidao[i-1]!=0){cin>>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;else{ cidao[i]=trans(str,a);i++;}}count=i-1; //要访问的磁道数cout<<" 输入的磁道序列为：";for(i=0;i<count;i++){cout<<cidao[i]<<" "; //输出磁道序列}cout<<endl;while(1){cout<<endl;cout<<"************************************* ************************************* "<<endl;cout<<"\n 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*5.退出 \n"<<endl;cout<<"************************************* ************************************* "<<endl;G:cout<<" 请选择算法: ";F:cin>>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;goto F;//输入错误，跳转到F，重新输入 } elsec=trans(str,a);if(c==5) break;if(c>5){ cout<<" 输入的数据错误！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SSTF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;}}}。