磁盘调度算法的实现

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。

磁盘调度算法的模拟实现

磁盘调度算法的模拟实现磁盘调度算法是指操作系统中负责管理物理磁盘的一种算法，其主要目的是优化磁盘访问，提高磁盘效率。

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）、C-SCAN（循环扫描）等。

下面我将分别介绍这几种算法的模拟实现。

1.FCFS（先来先服务）算法模拟实现：首先，我们需要定义一个队列，用于存储用户请求的磁道号。

然后，将用户请求的磁道号加入队列中，按照先来先服务的原则进行服务，即按照队列中的请求顺序依次访问磁盘。

计算总体访问时间等信息，并输出结果。

2.SSTF（最短寻道时间优先）算法模拟实现：首先，我们需要定义一个队列，用于存储用户请求的磁道号。

然后，从当前磁头位置开始，找到与当前位置距离最近的请求磁道号，计算距离最小的请求所在的队列位置，并将该请求从队列中取出访问磁盘。

重复上述过程，直至队列为空。

计算总体访问时间等信息，并输出结果。

3.SCAN（扫描）算法模拟实现：首先，我们需要定义一个队列，用于存储用户请求的磁道号。

然后，将用户请求的磁道号加入队列中，并将队列按磁道号从小到大排序。

假设当前磁头位置为start，将磁头移动到队列中第一个比start大的磁道号，然后按照顺时针方向继续移动，直至访问队列中最大的磁道号。

然后，改变移动方向，回到队列中最小的磁道号为止。

计算总体访问时间等信息，并输出结果。

4.C-SCAN（循环扫描）算法模拟实现：首先，我们需要定义一个队列，用于存储用户请求的磁道号。

然后，将用户请求的磁道号加入队列中，并将队列按磁道号从小到大排序。

假设当前磁头位置为start，将磁头移动到队列中第一个比start大的磁道号，然后按照顺时针方向继续移动，直至访问队列中最大的磁道号，并将磁头移动到队列中最小的磁道号。

计算总体访问时间等信息，并输出结果。

以上是对于不同磁盘调度算法的简要模拟实现。

在实际应用中，还需要考虑更多的细节，如怎样处理新到的请求、队列的管理等。

磁盘地址转换以及调度算法实现的探讨

维普资讯
２０Ｎ．０７Ｏ１０

Ｓｃｅｃｎｃｎｌｇｎｕ丽ｉｎｅｅｄＴｅｈｏｏｙＣｏｓｌ
工业技术
磁盘地址转换以及调度算法实现的探讨
朱洪莉（遵义职业技术学院计科系贵州遵义５３０）６００摘要：盘是计算机中重要的设备之一，是存储信息和数据的 “ 磁仓库 ” ，怎样访问存储在磁盘上的信息，取决于磁盘地址的确定以及磁盘调度算法的实现，本文就磁盘地址的确定加以分析，引出一维地址和三维地址及其之间的关系和调度算法的语言实现，并加以探讨，最终达到对磁盘访问理解的直观性。关键词：一维地址三维地址扫描算法Ｃ语言中图分类号：ＰＴ３文献标识码：Ａ文章编号：６３０３（０７０（）０５ — ２１７ — ５４２０）４ａ一０７０
上，接下来就是访问扇区，访问扇区要经历三个阶段：将扇区上的数据从磁盘读出或向磁盘写入数据寻道是一种机械动作，约占整个访问时间的７％，所以磁盘调度主要以寻道优化５为主要因素。磁盘调度算法『ｌ先来先服务算法２有（ＣＳ；最短寻道时间优先算法（ＳＦ）ＦＦ）ＳＴ；扫描算法（ａｎ）Ｎ步扫描算法（ — ＳＣ；ＮＳａ）循环扫描算法（Ｓａ）ｃｎ；Ｃｃｎ。前三种算法中，扫描算法的寻道性能最好，效率高，公平合理，而后两种算法是在扫描算法的基础上进一步改进而来，现就以扫描算法来讨论其实现问题。４１描算法（ｃｎ．扫Ｓ）８扫描算法是在磁头当前移动方向上，选择与当前磁头所在磁道距离最近的请求作为下一次的服务，如果沿臂的移动方向无请求访问时，就改变臂的移动方向再选择。由于这种算法中磁头移动的规律颇似电梯的运行，故又称电梯算法（ｌｖｔｒｌｏｉｍ）ｅｅａｏａｇｒｔｈ。该算法根据磁头引臂的移动方向可分为由外向内和由内向外两种。现假设一个单磁头磁盘组共有２０个柱０面，依次编号为：０１９￣９，当前磁头位置处于第６号柱面，５现有如下请求磁盘服务的队列，要访问的柱面分别是：

磁盘调度算法的模拟实现及对比

磁盘调度算法的模拟实现及对比磁盘调度算法是操作系统中的重要组成部分，它负责有效地管理磁盘的数据读取和写入。

在实际中，磁盘调度算法的选择对系统的性能有着重要影响。

为了更好地理解磁盘调度算法的运作原理以及它们之间的差异，我们可以进行模拟实现并对比它们的性能。

1.先来先服务算法（FCFS）FCFS算法简单直接，按照请求的顺序依次进行磁盘访问。

实现思路很简单，我们可以创建一个请求队列来存储待访问的磁盘请求。

当有新的请求到来时，将其加入到队列的末尾。

然后按照队列的顺序进行磁盘访问即可。

2.最短寻道时间优先算法（SSTF）SSTF算法选择距离当前磁头位置最近的磁道进行访问，以减少寻道时间。

实现思路是将磁盘请求按照与当前磁头位置的距离进行排序，然后按照排序后的顺序进行访问。

3.扫描算法（SCAN）SCAN算法按照同一方向扫描，当到达磁盘的边界时，改变扫描方向。

实现思路是维护两个队列，一个存储向磁头当前方向的磁道请求，另一个存储向磁头反方向的磁道请求。

先按照当前方向的队列进行访问，直到访问完毕；然后改变扫描方向，并访问反方向的队列中的请求。

以下是对三种算法进行模拟实现并对比它们性能的步骤：1.首先，我们需要模拟磁盘的读取和写入操作。

可以使用一个整型数组来模拟磁盘的扇区，数组中每个元素代表一个扇区的内容。

2.创建一个请求队列，用于存储待访问的磁道号。

可以随机生成一些待访问的磁道号，并根据算法的不同进行排序。

3.根据算法的要求，对请求队列进行排序。

4.模拟磁盘调度算法的运行过程。

对于每个磁道号，计算当前磁头位置与该磁道的距离，并记录总的移动距离。

5.统计总的移动距离，并计算平均移动距离。

6.对比不同算法的平均移动距离，分析它们的性能差异。

通过以上步骤，我们可以进行磁盘调度算法的模拟实现并对比它们的性能。

根据实际情况，我们可以调整磁道数、磁头位置、磁道位置等参数，以观察不同条件下算法的运行情况。

总的来说，磁盘调度算法的模拟实现及对比可以使我们更好地理解各种算法的运行原理，对于选择和优化磁盘调度算法具有重要意义。

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。

磁盘扫描算法实验报告

一、实验目的1. 了解磁盘调度算法的基本原理和分类。

2. 掌握磁盘扫描算法（SCAN）和循环扫描算法（CSCAN）的实现方法。

3. 通过实验验证两种算法的效率和适用场景。

二、实验内容1. 实验环境：Windows操作系统，C++编程语言，Qt开发环境。

2. 实验任务：实现磁盘扫描算法（SCAN）和循环扫描算法（CSCAN），模拟磁盘调度过程，并对比两种算法的效率和适用场景。

三、实验原理磁盘调度算法是为了提高磁盘访问效率而设计的一系列算法。

磁盘扫描算法（SCAN）和循环扫描算法（CSCAN）是常见的磁盘调度算法之一。

1. 磁盘扫描算法（SCAN）：该算法从磁头当前位置开始，按照一定的方向（如从低磁道到高磁道或从高磁道到低磁道）依次访问所有请求的磁道，直到访问完所有磁道。

访问完所有磁道后，磁头反向移动，重复上述过程。

2. 循环扫描算法（CSCAN）：该算法与SCAN算法类似，但访问完所有磁道后，磁头会直接返回到起始位置，而不是反向移动。

这样可以减少磁头的移动距离，提高磁盘访问效率。

四、实验步骤1. 设计实验界面，包括磁头初始位置、请求磁道序列、总寻道长度、平均寻道长度等显示信息。

2. 编写SCAN算法代码，实现以下功能：（1）初始化磁头位置和请求磁道序列。

（2）按照SCAN算法的规则，计算总寻道长度和平均寻道长度。

（3）在实验界面上显示总寻道长度和平均寻道长度。

3. 编写CSCAN算法代码，实现以下功能：（1）初始化磁头位置和请求磁道序列。

（2）按照CSCAN算法的规则，计算总寻道长度和平均寻道长度。

（3）在实验界面上显示总寻道长度和平均寻道长度。

4. 对比两种算法的效率和适用场景，分析实验结果。

五、实验结果与分析1. 实验数据磁头初始位置：100请求磁道序列：55，58，39，18，90，160，150，38，1842. SCAN算法结果总寻道长度：508平均寻道长度：50.83. CSCAN算法结果总寻道长度：492平均寻道长度：49.24. 分析从实验结果可以看出，CSCAN算法的总寻道长度和平均寻道长度均低于SCAN算法。

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。

磁盘调度算法的模拟实现及对比

磁盘调度算法的模拟实现及对比磁盘调度算法是计算机操作系统中的重要概念，用于管理磁盘上的数据读写请求，使得磁盘的读写操作更加高效和优化。

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

磁盘调度算法的模拟实现需要先确定请求队列，即需要访问的磁盘扇区的序列。

在实现过程中，需要模拟磁盘的物理结构，包括磁盘的扇区数量、扇区大小等。

具体的模拟实现过程如下：1. 创建请求队列，包括需要访问的磁盘扇区序列；2. 模拟磁盘的物理结构，并将请求队列中的扇区按照物理位置排序；3. 选择一个磁盘调度算法，如FCFS、SSTF、SCAN等；4. 按照选择的算法依次处理请求队列中的磁盘访问请求，模拟磁盘的读写操作；5. 计算并输出磁盘访问的平均寻道时间、平均旋转延迟时间、平均传输时间等性能指标。

下面以FCFS算法为例，介绍磁盘调度算法的模拟实现过程。

FCFS算法是一种简单的磁盘调度算法，按照请求队列中请求的先后顺序进行磁盘访问，即先来先服务。

模拟实现过程如下：1. 创建请求队列，包括需要访问的磁盘扇区序列；2. 模拟磁盘的物理结构，并将请求队列中的扇区按照物理位置排序；3. 按照请求队列中的请求顺序，依次访问磁盘扇区，并记录磁盘访问的时间戳；4. 计算并输出磁盘访问的平均寻道时间、平均旋转延迟时间、平均传输时间等性能指标。

除了FCFS算法，还有SSTF、SCAN等磁盘调度算法。

它们的实现方法和性能指标计算方式略有不同，但实现过程的基本框架和步骤相似。

总之，磁盘调度算法的模拟实现需要先确定请求队列，模拟磁盘的物理结构，并选择合适的磁盘调度算法。

通过计算磁盘访问的各项性能指标，可以评估不同算法在不同应用场景下的优劣。

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。

llf算法的实现代码

llf算法的实现代码LLF算法（Longest Life First）是一种用于磁盘调度的算法，其主要目标是提高磁盘的利用率和系统的响应速度。

本文将介绍LLF 算法的实现代码，并探讨其原理和应用。

LLF算法是一种基于磁盘请求的优先级调度算法。

它根据磁盘请求的生命周期来确定其优先级，即请求的存活时间越长，优先级越高。

这种算法的基本思想是尽可能优先服务那些已经等待较长时间的请求，以减少等待时间和提高系统的响应速度。

下面是LLF算法的实现代码：```1. 初始化磁盘请求队列2. while(磁盘请求队列不为空) {3. 遍历磁盘请求队列，计算每个请求的生命周期4. 选择生命周期最长的请求作为当前要处理的请求5. 执行当前请求的读写操作6. 将已处理的请求从队列中移除7. }```LLF算法的实现代码主要包括初始化磁盘请求队列和循环处理请求的过程。

在每次循环中，通过遍历磁盘请求队列计算每个请求的生命周期，并选择生命周期最长的请求作为当前要处理的请求。

然后执行当前请求的读写操作，并将已处理的请求从队列中移除。

直到磁盘请求队列为空，算法结束。

LLF算法的优点是能够提高磁盘的利用率和系统的响应速度。

通过优先服务等待时间较长的请求，可以减少请求的平均等待时间，提高系统的响应速度。

而且，LLF算法不需要预测磁盘请求的到达时间，只需根据请求的生命周期确定优先级，简化了算法的实现和调整过程。

然而，LLF算法也存在一些缺点。

首先，它可能导致某些请求长时间等待，造成部分请求的响应时间较长。

其次，LLF算法对磁盘的负载不平衡，可能导致某些区域的磁盘负载过高，影响系统的整体性能。

尽管存在一些缺点，LLF算法在特定场景下仍然表现出良好的性能。

例如，对于一些对响应速度要求较高的应用场景，LLF算法可以有效减少等待时间，提高系统的响应速度。

此外，LLF算法也可以与其他调度算法结合使用，以兼顾磁盘的利用率和系统的响应速度。

LLF算法是一种用于磁盘调度的优先级调度算法，通过优先服务等待时间较长的请求来提高磁盘的利用率和系统的响应速度。

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。

操作系统-磁盘调度算法实验报告

操作系统实验报告实验六磁盘调度算法班级：学号：姓名：一、需求分析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、程序要求：1）利用先来先服务FCFS、最短寻道时间优先SSTF、SCAN 和循环SCAN算法模拟磁道访问过程。

2）模拟四种算法的磁道访问过程，给出每个磁道访问的磁头移动距离。

3）输入：磁道个数n和磁道访问序列，开始磁道号m和磁头移动方向（对SCAN和循环SCAN算法有效），算法选择1-FCFS，2-SSTF，3-SCAN，4-循环SCAN。

4）输出：每种算法的平均寻道长度。

二、概要设计1、程序中的变量及数据结构的定义a) 自定义的整型向量类型：typedef vector<int> vInt;b) 磁道的结构体：struct OrderItem{int Data; //磁道号bool IsVisited;//磁道是否已被访问};c) 磁道序列类型：typedef vector<OrderItem> Order;d) 存储待访问磁道序列：Order InitOrder;e) 存储已被访问的磁道序列：vInt TrackOrder;f) 移动距离序列：vInt MoveDistance;g) 平均寻道长度：double AverageDistance;2、主要函数说明a)获取用户输入的磁盘个数和磁盘的访问序列：void InitDate(int &num);参数num为磁道个数b)先来先服务算法：void FCFS(int disk);c)最短寻道时间优先算法：void SSTF(int disk);d)扫描算法：void SCAN(int disk);e)循环扫描算法：void CSCAN(int disk);f)void Show(int disk);3、主函数的流程三、详细设计1.FCFS算法a)说明：根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度。

磁盘调度scan算法

磁盘调度scan算法
磁盘调度算法是操作系统中用于确定磁盘读写请求执行顺序的一种算法。

SCAN （也称为Elevator）算法是磁盘调度算法中的一种，它模拟了电梯的上下运行过程。

SCAN算法的基本思想是，磁头在磁盘上沿着一个方向移动，直到到达磁盘的边界，然后返回到起始位置，继续移动。

在移动的过程中，磁头会按照请求队列中的请求顺序进行读写操作。

具体实现过程如下：
1. 确定磁头初始位置并指定一个移动方向。

2. 按照确定的移动方向，扫描磁盘，并将请求队列中需要访问的块分为两部分：在磁头当前位置同一方向上的块和在磁头当前位置反方向上的块。

3. 按照确定的移动方向，依次访问同一方向上的块，直到到达边界。

4. 到达边界后，改变移动方向并继续扫描，访问反方向上的块。

5. 重复步骤3和步骤4，直到所有的块都被访问完毕。

SCAN算法的优点是能够避免出现某些块长时间得不到访问的情况，同时也能够提供较高的磁盘访问速度。

然而，对于某些场景下的请求序列，SCAN算法可能会导致一些块的访问延迟较高。

为了解决这个问题，SCAN算法的改进版本如
C-SCAN（Circular SCAN）算法和LOOK算法被提出。

磁盘调度算法

磁盘调度算法现代操作系统中，磁盘利用外层磁道容量较内层磁道大的特点，将盘面划分成若干条环带，使得同一环带内的所有磁道具有相同的扇区数。

磁头在各磁道上移动，当进程请求时根据当前磁头位置和待访问位置决定访问次序。

本实验是模拟操作系统的磁盘寻道方式，运用磁盘访问顺序的不同来设计磁盘的调度算法。

设定开始磁道号寻道范围，依据起始扫描磁道号和最大磁道号数，随机产生要进行寻道的磁道号序列。

磁道访问序列不小于6。

选择磁盘调度算法，显示该算法的磁道访问顺序，计算出移动的磁道总数和平均寻道总数。

可选的实现磁盘调度算法有FCFS，SSTF，SCAN，CSCAN和NStepSCAN算法。

选择比较的算法，不小于3。

按算法的寻道效率进行排序，并对各算法的性能进行分析比较。

先来先服务FCFS根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度。

当一个新的磁盘访问请求发生时，不考虑其他因素，仅仅凭借作业的到达次序，作为调度的依据。

程序设定访问磁道的起止道号，如100-500，随机产生不小于6个磁道访问的序列，并明确次序。

按照FCFS方法，依磁道访问序列，确定每个作业的移动磁道数，并输出计算平均寻道长度详细描述实验设计思想、程序结构及各模块设计思路；详细描述程序所用数据结构及算法；明确给出测试用例和实验结果；为增加程序可读性，在程序中进行适当注释说明；认真进行实验总结，包括：设计中遇到的问题、解决方法与收获等；#include<iostream>#include<cmath>using namespace std;#define size 10void FCFS(int input[],int num);void SSTF(int input[],int num);void SCAN(int input[],int num);void CSCAN(int input[],int num);void sort(int input[],int num); //排序函数void main(){int track[200]; //磁道的范围为0~199int PCB[size]; //输入的磁道号int i=0;while(i<200){ //磁道初始化track[i]=i;i++;}cout<<"\n请输入"<<size<<"个待寻磁道号（0~199）"<<endl;for(int j=0;j<size; j++){cin>>PCB[j];}int suanfa; //算法选择while(1){cout<<"选择算法："<<endl;cout<<" 1、FCFS算法\n";cout<<" 2、SSTF算法\n";cout<<" 3、SCAN算法\n";cout<<" 4、CSCAN算法\n";cout<<" 5、退出!\n";scanf("%d",&suanfa);if(suanfa==1) FCFS(PCB,size);else if(suanfa==2) SSTF(PCB,size);else if(suanfa==3) SCAN(PCB,size);else if(suanfa==4) CSCAN(PCB,size);else if(suanfa!=1 || suanfa!=2 || suanfa!=3 || suanfa!=4 )break;}cout<<" 欢迎使用!\n\n\n";}void sort(int input[],int num){ //排序函数int t;for(int j=0;j<num-1;j++)for(int i=0;i<num-1-j;i++)if(input[i]>input[i+1]){t=input[i];input[i]=input[i+1];input[i+1]=t;}}void FCFS(int input[],int num){cout<<"输入当前所在磁道号\n";int dangqian;float sum=0; //记录总访问磁道数float ave; //平均访问磁道数cin>>dangqian;cout<<"访问磁道顺序为：";for(int i=0;i<num;i++){cout<<input[i]<<" ";sum=sum+abs(input[i]-dangqian);dangqian=input[i];}ave=sum/num;cout<<"\n移动的磁道总数:"<<sum;cout<<"\n平均访问磁道数为："<<ave<<endl;cout<<"\n";}void SSTF(int input[],int num){sort(input,size); //对输入的磁道号排序cout<<"输入当前所在磁道号\n";int dangqian;float sum=0; //记录总访问磁道数float ave; //平均访问磁道数cin>>dangqian;cout<<"访问磁道顺序为：";if(dangqian>=input[num-1]){ //如果当前大于最大的磁道号for(int i=num-1;i>=0;i--){cout<<input[i]<<" ";sum=sum+abs(input[i]-dangqian);dangqian=input[i];}}else if(dangqian<=input[0]){ //如果当前小于最大的磁道号for(int i=0;i<num;i++){cout<<input[i]<<" ";sum=sum+abs(input[i]-dangqian);dangqian=input[i];}}else { //如果在最大和最小之间int k=0;int low,high;while(dangqian>input[k]) k++;low=k;high=k+1;while(low>=0 || high <num){if(abs(dangqian-input[low])<=abs(dangqian-input[high])) //如果前一个较近取前一个{cout<<input[low]<<" ";sum=sum+abs(input[low]-dangqian);dangqian=input[low];low--;}else{cout<<input[high]<<" ";sum=sum+abs(input[high]-dangqian);dangqian=input[high];high++;}}}ave=sum/num;cout<<"\n移动的磁道总数:"<<sum;cout<<"\n平均访问磁道数为："<<ave<<endl;cout<<"\n";}void SCAN(int input[],int num){sort(input,size);cout<<"输入当前所在磁道号\n";int dangqian;float sum=0; //记录总访问磁道数float ave; //平均访问磁道数cin>>dangqian;cout<<"选择扫描方向：\n";cout<<" 0、从里向外\n";cout<<" 1、从外向里\n";int k; //记录中间位置cin>>k;int x=0;while(dangqian>input[x]) x++;int temp=x;cout<<"访问磁道顺序为：";if(k==0){ //从里向外while(x<size){cout<<input[x]<<" ";sum=sum+abs(input[x]-dangqian);dangqian=input[x];x++;}int wo=temp;while(wo>0){cout<<input[wo-1]<<" ";sum=sum+abs(input[wo-1]-dangqian);dangqian=input[wo-1];wo--;}}else if(k==1){ //从外向里while(x>0){cout<<input[x-1]<<" ";sum=sum+abs(input[x-1]-dangqian);dangqian=input[x-1];x--;}int wow=temp;while(wow<size){cout<<input[wow]<<" ";sum=sum+abs(input[wow]-dangqian);dangqian=input[wow];wow++;}}else { cout<<"输入错误！\n"; exit(0);}ave=sum/num;cout<<"\n移动的磁道总数:"<<sum;cout<<"\n平均访问磁道数为："<<ave<<endl;cout<<"\n";}void CSCAN(int input[],int num){sort(input,size);cout<<"输入当前所在磁道号\n";int dangqian;float sum=0; //记录总访问磁道数float ave; //平均访问磁道数cin>>dangqian;cout<<"选择扫描方向：\n";cout<<" 0、从里向外\n";cout<<" 1、从外向里\n";int k; //记录中间位置cin>>k;int x=0;while(dangqian>input[x]) x++;int temp=x;cout<<"访问磁道顺序为：";if(k==0){ //从里向外while(x<size){cout<<input[x]<<" ";sum=sum+abs(input[x]-dangqian);dangqian=input[x];x++;}int wo=0;while(wo<temp){cout<<input[wo]<<" ";sum=sum+abs(input[wo]-dangqian);dangqian=input[wo];wo++;}}else if(k==1){ //从外向里while(x>0){cout<<input[x-1]<<" ";sum=sum+abs(input[x-1]-dangqian);dangqian=input[x-1];x--;}int wow=size-1;while(wow>=temp){cout<<input[wow]<<" ";sum=sum+abs(input[wow]-dangqian);dangqian=input[wow];wow--;}}else { cout<<"输入错误！\n"; exit(0);}ave=sum/num;cout<<"\n移动的磁道总数:"<<sum;cout<<"\n平均访问磁道数为："<<ave<<endl;cout<<"\n";}。

C语言磁盘调度算法

C语言磁盘调度算法1.FCFS（先来先服务）算法：FCFS算法按照磁盘请求的顺序进行调度，即按照先来先服务的原则，先处理先到达磁盘的请求。

它的实现非常简单，只需要按照请求的顺序进行访问即可。

C代码示例：```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int fcfs(int start, int *requests, int n)int i;int total = abs(start - requests[0]);for (i = 1; i < n; i++)total += abs(requests[i] - requests[i - 1]);}return total;int maiint start = 50;int requests[] = { 82,170, 43, 140, 24, 16, 190};int n = sizeof(requests) / sizeof(requests[0]);int total = fcfs(start, requests, n);printf("Total head movement: %d\n", total);return 0;```2.SSTF（最短寻道时间优先）算法：SSTF算法每次都选择离当前磁道最近的请求进行处理，以减少寻道时间。

具体实现时，需要计算每个请求到当前磁道的距离，并选择最小的距离进行处理。

C代码示例：```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int sstf(int start, int *requests, int n)int i, j;int total = 0;int visited[n];for (i = 0; i < n; i++)visited[i] = 0;}int cur = start;for (i = 0; i < n; i++)int minDist = __INT_MAX__;int index = -1;for (j = 0; j < n; j++)if (!visited[j])int dist = abs(cur - requests[j]); if (dist < minDist)minDist = dist;index = j;}}}total += minDist;visited[index] = 1;cur = requests[index];}return total;int maiint start = 50;int requests[] = { 82,170, 43, 140, 24, 16, 190};int n = sizeof(requests) / sizeof(requests[0]);int total = sstf(start, requests, n);printf("Total head movement: %d\n", total);return 0;```3.SCAN（电梯算法）算法：SCAN算法模拟电梯的运行方式，先向一个方向扫描直到末尾，然后再改变方向向另一个方向扫描，以此往复。

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。

qt实现磁盘调度算法

qt实现磁盘调度算法Qt是一个跨平台的C++图形用户界面应用程序开发框架。

它提供了一套完整的开发工具，包括一个强大的应用程序框架，用于开发具有图形用户界面的应用程序。

磁盘调度算法是一种用于决定磁盘臂在磁盘上移动的顺序的算法。

这些算法通常用于操作系统中，以优化磁盘访问时间。

要在Qt中实现磁盘调度算法，您需要首先理解这些算法的工作原理，然后使用Qt的C++语言编写代码。

下面是一个简单的例子，展示如何在Qt中实现一个简单的先入先出（FIFO）磁盘调度算法：```cppinclude <QCoreApplication>include <QDebug>include <QLinkedList>class DiskScheduler {public:DiskScheduler() {}void addRequest(int track) {(track);}int nextRequest() {if (()) {return -1; // 返回-1表示没有更多的请求}int track = ();();return track;}private:QLinkedList<int> requests; // 使用QLinkedList来保存磁盘请求队列};int main(int argc, char argv[]) {QCoreApplication a(argc, argv);DiskScheduler scheduler;(10);(15);(2);(8);while (true) {int track = ();if (track == -1) {break; // 如果没有更多的请求，退出循环} else {qDebug() << "Track:" << track; // 打印出当前处理的磁道号}}return ();}```在这个例子中，我们创建了一个`DiskScheduler`类，它使用一个`QLinkedList`来保存磁盘请求队列。