操作系统课程设计磁盘调度先来先服务算法完整版

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操作系统课程设计--磁盘调度先来先服务算法

操作系统课程设计--磁盘调度先来先服务算法

《操作系统原理》课程设计报告书题目:磁盘调度先来先服务算法学号:学生姓名:专业:计算机科学与技术指导教师:2014 年 5 月 29目录1 功能描述 (2)1.1 功能实现思想 (2)1.2 功能详述 (2)2 系统设计 (2)2.1 系统总体设计 (2)2.1.1 数据结构描述 (2)2.1.2 函数功能分析 (2)2.1.2 程序函数调用关系 (3)2.2 系统详细设计 (3)2.2.1 设计任务 (3)2.2.2 设计要求 (3)2.2.3 算法思想 (3)2.2.4 FCFS 算法流程图 (4)3 系统实现 (4)4 系统测试与分析 (5)4.1 系统运行结果 (5)4.2 系统运行结果分析 (5)5 总结 (6)参考文献 (6)附:源程序代码 (7)教师评分表 (10)1 功能描述根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度,从而计算出磁头移动的总距离和平均寻道长度。

1.1 功能实现思想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。

1.2 功能详述根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度,首先根据提示输入总的磁道数、提出磁盘I/O申请的进程数、开始磁道号和磁道序列。

通过程序调用函数输出磁盘请求序列和磁盘扫描序列,从而计算出磁头移动的总距离和平均寻道长度。

2 系统设计2.1 系统总体设计2.1.1 数据结构描述void FCFS(int cidao[],int m)输入磁道号,按先来先服务的策略输出磁盘请求序列和磁盘扫描序列,求移动的总距离和平均寻道长度,输出移动的总磁道数和平均寻道长度。

2.1.2 函数功能分析由于一开始要对键盘输入的磁道数和要使用的算法进行一次有效性的判断,我使用了int decide(char str[]),如果输入的信息不是0~9之间的数都将被判定为不合法,合法后才能进行下一步。

操作系统课程设计-磁盘调度算法

操作系统课程设计-磁盘调度算法

序止之阳早格格创做纲要:本课程安排的脚段是通过安排一个磁盘调动模拟系统,进而使磁盘调动算法越收局里化,使磁盘调动的特性更简朴明白,那里主要真止磁盘调动的四种算法,分别是:1、先去先服务算法(FCFS)2、最短觅道时间劣先算法(SSTF)3、扫描算法(SCAN)4、循环扫描算法(CSCAN). 开用磁盘真止输进输出支配时,要把移动臂移动到指定的柱里,再等待指定扇区的转动到磁头位子下,而后让指定的磁头举止读写,完毕疑息传递;果此,真止一次输进输出所花的时间有:觅找时间——磁头正在移动臂戴动下移动到指定柱里所花的时间. 延缓时间——指定扇区转动到磁头下所需的时间. 传递时间——由磁头进程读写完毕疑息传递的时间,觅道时间——指估计机正在收出一个觅址下令,到相映目标数据被找到所需时间;其中传递疑息所花的时间,是正在硬件安排时牢固的,而觅找时间战延缓时间是与疑息正在磁盘上的位子有关;而后安排出磁盘调动的安排办法,包罗算法思路、步调,以及要用到的主要数据结构、函数模块及其之间的调用关系等,并给出仔细的算法安排,对付编码举止了尝试与分解. 末尾举止部分归纳与安排体验.关键词汇:最短觅道时间劣先算法、扫描算法、总觅道少度.目录前止22. 课程安排任务及央供42.1 安排任务42.2 安排央供43. 算法及数据结构53.1算法的总体思维(过程)53.2 真止历程中用到的数据结构63.3 真止历程中用到的系统调用114. 步调安排与真止114.1 最短觅道时间劣先算法(SSTF)模块114.1.2 步调证明134.1.3 步调关键代码134.2扫描算法(SCAN)模块144.2.1 步调过程图144.2.2 步调证明164.2.3 步调关键代码164.3 真验截止175. 论断266. 参照文献267. 支获、体验战提议272. 课程安排任务及央供2.1 安排任务1.认识并掌握磁盘调动算法管制系统的安排要领,加强对付所教百般调动算法及相映算法的特性相识.2.掌握磁盘调动的基础观念,深刻体验各个算法的劣缺面,以及算法间的相似面.2.2 安排央供1)定义与算法相关的数据结构,如PCB、行列等;2)真止2种分歧的调动算法(可使用真代码大概过程图举止分解);3)算法真止中断时,应给出总的觅道少度;4)磁道考察序列随机死成,且要谦脚一定的数量央供(很多于100个);5)系统真止必须提供一定的接互性,所需尝试数据应当以文献形式提供大概者由用户正在尝试历程中给出,不可将尝试数据“写死”正在系统真止代码中;6)必须给出脚够的注释,注释量不得少于代码量的一半;7)对付于系统中所使用到的系统调用(API函数),必须给出函数的定义本型、使用要领,参数较为搀纯的,还该当给出参数的简曲形貌;3. 算法及数据结构3.1算法的总体思维(过程)图a SSTF 调动算法示例图用冒泡法对付磁道数组举止排序 返回内侧(中侧)扫描 图b SSTF 算法过程示例图 本磁道号随机组成的数组:cidao[]={55,58,39,18,90,160,150,38,184}; 排序后的数组={18,38,39,5,58,90,150,160,184};输进目前磁道号:now=100;ciidao[]={55,58,39,18,90,160,150,38,184}(可随机死成多个)用户输进目前磁道号now ,比较目前磁道到每个磁道的移动距离,采用最短距离的磁道举止移动.now 指背目前磁道号,将目前磁道号与结余不考察的磁道号举止比较,沉复上述支配.并估计仄衡觅道少度ave.3839 3955 55 5558 58 58 5890 90 90 90 90now值:100 90 58 55 39184160 160150 150 15018 18 18 1838 38 38 3839 39 39 3955 55 55 5558 58 58 5890 90 90 90now值:18 150 160 184图c SSTF算法行列示企图(按磁道考察程序)2.扫描(SCAN)算法图d SCAN算法示例图本磁道号随机组成的数组:cidao[]={55,58,39,18,90,160,150,38,184};排序后的数组={18,38,39,5,58,90,150,160,184};输进目前磁道号:now=100;采用磁道移动目标;以磁道号减少的目标移动为例:5558 5890 90 90184 184 184 184160 160 160 160 160150 150 150 150 150 150now值:100 150 160 184 90 581838 3839 39 3955 55 5558 58 5890 90 90184 184 184160 160 160150 150 150now值:55 39 38图e SCAN算法行列示企图(按磁道考察程序)3.3 真止历程中用到的系统调用系统模块调用关系图4.4.14.1.2①最短②100号柱里上真的柱里为90真止支配的序次时,读写磁头总合移动多个柱里的距离,与先去先服务、算法比较,大幅度天缩小了觅找时间,具备更佳的觅道本能,果而支缩了为各考察者哀供服务的仄衡时间,也便普及了系统效用.但是最短查找时间劣先(SSTF)调动,FCFS 会引起读写头正在盘里上的大范畴移动,SSTF查找距离磁头最短(也便是查找时间最短)的哀供动做下一次服务的对付象.SSTF查找模式有下度局部化的倾背,会推早一些哀供的服务,以至引起无限缓慢(又称饥饥).算法过程:输进磁头初初磁道号,序列少度,磁道号序列.采用磁盘调动算法(最短觅道时间劣先调动(SSTF))大概(扫描调动算法(SCAN))中的任性一个,若采用SSTF,则输出各进程被调动的程序,并估计总的觅道少度战仄衡觅道少度,采用关关则中断磁盘调动.4.1.3 步调关键代码for(i=0;i<m;i++)/*使用冒泡法按从小到大程序排列*/for(j=i+1;j<m;j++){if(array[i]>array[j]){temp=array[i];array[i]=array[j];array[j]=temp;}}if(array[m-1]<=now) /*若目前磁道号大于哀供序列中最大者,则间接由中背内依次赋予各哀供服务*/ {for(i=m-1;i>=0;i--)cout<<array[i]<<" ";sum=now-array[0];}elseif(array[0]>=now) /*若目前磁道号小于哀供序列中最小者,则间接由内背中依次赋予各哀供服务*/ while((l>=0)&&(r<m)) /*目前磁道正在哀供序列范畴内*/{if((now-array[l])<=(array[r]-now)) /*采用与目前磁道迩去的哀供赋予服务*/{cout<<array[l]<<" ";sum+=now-array[l];now=array[l];l=l-1;}扫描算法(SCAN )模块4.2.1 步调过程图4.2.2 ①消了SSTF ②SCAN 法.3位搭客弛10层;弛二正在55.那里是:100号柱里的③SCAN 4.2.3 if {for {cout<<array[j]<<" "; /*输出背内扫描的序列*/}for(j=r;j<m;j++) /*磁头移动到最小号,则改变目标背中扫描已扫描的磁道*/{cout<<array[j]<<" "; /*输出背中扫描的序列*/}sum=now-2*array[0]+array[m-1];}else/*采用移动臂目标背中,则先背中扫描*/{for(j=r;j<m;j++){cout<<array[j]<<" "; /*输出背中扫描的序列*/}for(j=l;j>=0;j--) /*磁头移动到最大号,则改变目标背内扫描已扫描的磁道*/{cout<<array[j]<<" ";}sum=-now-array[0]+2*array[m-1];}ave=(float)(sum)/(float)(m);4.3真验截止运止界里截图及相映代码1.主界里void display(){cout<<"\n\n\n\n Operating Systems Curriculum Design\n";cout<<"\n ╔———————————————————————————————╗"; cout<<"\n ││";cout<<"\n │称呼: 磁盘调动│"; cout<<"\n ││";cout<<"\n │工具: Visual Studio 2010 │"; cout<<"\n ││";cout<<"\n │班级:1205 │"; cout<<"\n ││";cout<<"\n │做家:施静│"; cout<<"\n ││";cout<<"\n │教号:211214020 │"; cout<<"\n ││";cout<<"\n ╚———————————————————————————————╝\n"; system("pause");system("cls");2.序止提示用户此步调真止的算法cout<<"【载进完毕】"<<endl<<endl;cout<<" 序止"<<endl<<endl;cout<<" 欢迎使用『磁盘调动算法系统』,本步调真止了时常使用的磁盘调动算法如下所示:\n\n";cout<<" ①最短觅道时间劣先(SSTF):最短觅道时间劣先算法央供考察的磁盘与目前磁头天圆的\n";cout<<" 磁盘距离迩去,以使屡屡的觅道时间最短.\n\n";cout<<" ②扫描算法(SCAN)电梯调动:扫描算法不但是思量到欲考察的磁道与目前磁道的距离\n";cout<<" 更劣先思量的是磁头的目前移动目标.\n\n";system("pause");system("cls");//浑屏3.用户采用所使用的算法(先随机死成101个磁道号)void showMenu(int cidao[],int n){int choice;while(true){cout<<"请您采用喜欢的算法去真止调动(输进1-3):";cout<<"\n ╔—————————————╗"; cout<<"\n ││";cout<<"\n │ 1.最短觅道时间劣先(SSTF) |"; cout<<"\n ││";cout<<"\n │ 2.扫描算法(SCAN) │"; cout<<"\n ││";cout<<"\n │ 3.退出(EXIT) │"; cout<<"\n ││";cout<<"\n ╚—————————————╝\n"; cout<<endl;while(true){cout<<"目前您采用的算法号是(1-3):";cin>>choice;switch(choice){ /*case 1:FCFS(a,n);break;*/case 1:SSTF(cidao,n);break;case 2:SCAN(cidao,n);break;case 3:cout<<"\n要退出系统了欢迎使用本系统\n";exit(0);}}}}4.最短觅道时间劣先算法/**********************最短觅道时间劣先调动算法********************/ void SSTF(int cidao[],int m){system("cls");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<<"请输进目前的磁道号:";C: cin>>str; //对付输进数据举止灵验性推断a=decide(str);if(a==0){cout<<"输进数据的典型过得,请沉新输进!"<<endl;goto C;}elsenow=trans(str,a); //输进目前磁道号if(cidao[m-1]<=now) //若目前磁道号大于哀供序列中最大者,则间接由中背内依次赋予各哀供服务{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) //若目前磁道号小于哀供序列中最小者,则间接由内背中依次赋予各哀供服务{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]) //若目前磁道号大于哀供序列中最小者且小于最大者{cout<<"磁盘扫描序列为:";while(cidao[k]<now) //决定目前磁道正在已排的序列中的位子,后里的算法皆用到了,不妨间接复制后少量建改,节省时间.{k++;}l=k-1;r=k;while((l>=0)&&(r<m)) //目前磁道正在哀供序列范畴内{if((now-cidao[l])<=(cidao[r]-now)) //采用与目前磁道迩去的哀供赋予服务{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,返回中侧扫描仍已扫描的磁道{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,返回内侧扫描仍已扫描的磁道{for(j=l;j>=0;j--){cout<<cidao[j]<<" ";}sum+=cidao[m-1]-cidao[0];}}ave=(float)(sum)/(float)(m);//供仄衡觅道少度cout<<endl;cout<<"总的觅道少度: "<<sum<<endl;cout<<"仄衡觅道少度: "<<ave<<endl;cout<<"请按任性键返回系统菜单"<<endl;getch();showMenu(cidao,m); //回到主界里}最短觅道时间劣先(SSTF)算法真止界里(2)扫描(SCAN)算法/*****************************扫描调动算法*******************************/ void SCAN(int cidao[],int n)//先要给出目前磁道号战移动臂的移动目标{int temp;int i,j;int now;int sum;for(i=0;i<n;i++) //给磁道号排序for(j=i+1;j<n;j++){if(cidao[i]>cidao[j]){temp=cidao[i];cidao[i]=cidao[j];cidao[j]=temp;}}cout<<"\n按非递减程序排列佳的磁道: \n";for(i=0;i<n;i++) //输出排佳序的磁道号cout<<cidao[i]<<" ";cout<<endl;cout<<"\n请输进目前的磁道号: ";cin>>now; //用户自定义目前磁道号if(cidao[n-1]<=now){for(i=n-1;i>=0;i--)cout<<cidao[i]<<" ";sum=now-cidao[0];}else//cidao[n-1]>nowif(cidao[0]>=now){for(i=0;i<n;i++)cout<<cidao[i]<<" ";sum=cidao[n-1]-now;}else//cidao[0]<now && cidao[n-1]>now{int pointer;int location=1;int left,right;while(cidao[location]<now)location++;left=location-1;right=location;cout<<"\n请输进目前磁头念要移动的目标(1 磁道号减少目标,0 磁道号减小目标): "; loop:cin>>pointer;cout<<"\n磁盘调动程序为: \n";if(pointer==0 || pointer==1){if(pointer==0)//磁头背左移动到最小号,再改变目标背中扫描已扫描的磁道{for(j=left;j>=0;j--)cout<<cidao[j]<<" ";for(j=right;j<n;j++)cout<<cidao[j]<<" ";sum=now+cidao[n-1]-2*cidao[0];cout<<endl;}if(pointer==1)//磁头背左移动到最大号,再改变目标背内扫描已扫描的磁道{for(j=right;j<n;j++)cout<<cidao[j]<<" ";for(j=left;j>=0;j--)cout<<cidao[j]<<" ";sum=2*cidao[n-1]-now-cidao[0];//供总觅道少度cout<<endl;}}else{cout<<"\n输进分歧法!!请输进0大概1:\n"; goto loop;}}cout<<"\n\n需要移动的总磁道数为: "<<sum<<endl; cout<<"请按任性键返回系统菜单"<<endl;getch();showMenu(cidao,n); //回到主界里5.论断(1)用户界里友佳,采与了采用菜单模式,用户只需按“回车键”即可再现主界里;结构浑晰,支配简朴易懂,界里浑爽整净;(2)统制变量对付比,各磁盘调动算法均对付共一组随机磁道号举止调动,但是本去不会改变随机磁道真质,包管了仄衡觅道少度对付比的真正在性、灵验性. (3)百般算法皆有便宜,也各有缺累,需要权衡利弊,使用才搞达到最佳的效验.6.参照文献《估计机支配系统(建订版)》汤子瀛西安电子科技大教出版社《支配系统教程》圆敏编西安电子科技大教出版社《数据结构(C++版)》王白梅、胡明、王涛编著浑华大教出版社7.支获、体验战提议正在搞本次课程安排之前,对付于磁盘调动,尔真足不观念.通过齐力以及分离教授之前道的真质,尔毕竟深刻明白了磁盘调动算法的内涵.正在钻研自己所选的二种算法的共时,对付磁盘调动的四种算法——先去先服务算法(FCFS)、最短觅道时间劣先算法(SSTF)、扫描算法(SCAN)、循环扫描算法(CSCAN)皆有了更深刻的明白战掌握,使尔不妨为磁盘调动采用适合的算法,普及CPU处事效用.安排历程中逢到的艰易正在教授战共教的助闲下乐成办理并通过了查支,尔深刻认识到算法的逻辑性对付步调的要害做用,算法的准确度对付步调运止截止的要害做用,那对付尔以去正在支配系统的教习中有极大助闲.每一次的课程安排皆是对付自己之前所教知识的加强,是一次罕见的教习机会.正在课程安排的每一个步调、每一段代码的真止,皆要反复去斟酌,反复运止调试,一面面的小偏偏好皆市引导波折.果为乐成阻挡易,所以当调试板上隐现“死成乐成”时,谦背的成便感是不问可知的.通过自己的动脚动脑,不但是减少了知识,还给了尔博业知识以及博业技能上的提下,对付普及自己的思维本领战支配本领也有很大的助闲.共时尔也会越收有自疑心,越收齐力,严肃教习,争与正在以去的课程中搞得更佳!。

操作系统实验页面置换算法先来先服务最短寻道优先(答案参考)

操作系统实验页面置换算法先来先服务最短寻道优先(答案参考)

学号P7******* 专业计算机科学与技术姓名实验日期2017/12/7教师签字成绩实验报告【实验名称】磁盘调度——先来先服务策略最短寻道策略【实验目的】磁盘调度中寻道时间直接影响到数据访问的快慢,通过本次实验学习如何处理好磁盘寻道时间。

【实验原理】1. 先来先服务算法先来先服务算法根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度。

2. 最短寻道时间优先算法最短寻道时间优先算法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。

【数据结构和符号说明】ypedef struct Track{int id;//磁道序列int state=0;//是否访问过,未被访问置状态为0} Track;Track track[N];//最大磁道数为100Track track1[N];int step[N];//移动距离int num,i,current_track,num1;//需要访问的次数函数说明:void init()//初始化程序void input()//输入函数void FCFS()//先来先服务int abs(int a,int b)//相减的绝对值int Serch_min_pos()//寻找到当前磁道最短的需求磁道void SSTF()//最短寻道优先void output(Track a[])//输出函数void output_average_track()//输出平均寻道时间int show()//显示用户界面先来先服务(FCFS)开始初始化输入开始磁道为当前磁道,即需求磁道数组扫描数组移动距离=|当前磁道-需求磁道|当前磁道=当前需求磁道是否扫描完计算平均访问时间结束当前需求磁道变为下一个到来的磁道否是最短寻道时间优先(SSTF)开始初始化输入开始磁道为当前磁道,即需求磁道数组扫描数组移动距离=|当前磁道-需求磁道|当前磁道=当前需求磁道,当前磁道的标志位为已访问是否扫描完计算平均寻道时间结束当前需求磁道变为下一个到来的磁道遍历数组,寻找到当前磁道最近的磁道,设为需求磁道寻找当前磁道最近需求磁道开始遍历计数器为0初始化当前磁道,设置最小移动距离min=45536当前i 指向需求磁道状态为0?Min>abs(当前磁道-当前需求磁道)Min=>abs(当前磁道-当前需求磁道)记录pos是否遍历玩Pos 指针指向的为需求磁道i=i+1结束是否是代码:#include<stdio.h>#define N 100typedef struct Track{int id;//磁道序列int state=0;//是否访问过,未被访问置状态为0} Track;Track track[N];//最大磁道数为100Track track1[N];int step[N];//移动距离int num,i,current_track,num1;void init()//初始化程序{num=0;for (i=0; i<num; i++){track[i].state=-1;//id置为1track1[i].state=-1;step[i]=-1;//移动距离为-1}}void input()//输入函数{printf("输入当前磁道\n");scanf("%d",&current_track);num1=current_track;printf("输入要访问的磁道数目\n");scanf("%d",&num);printf("输入要访问磁道序列\n");for(i=0; i<num; i++)scanf("%d",&track[i].id);}void FCFS()//先来先服务{for(i=0; i<num; i++){if((current_track-track[i].id)<0)//求移动距离 step[i]=track[i].id-current_track;elsestep[i]=current_track-track[i].id;//取绝对值track[i].state=1;//状态置为1current_track=track[i].id;//更新当前磁道}}int abs(int a,int b)//相减的绝对值{return a-b>0?a-b:b-a;}int Serch_min_pos()//寻找到当前磁道最短的需求磁道{int min=45536;//最小距离标志int pos;for(int i=0; i<num; i++)if(track[i].state==1)continue;else if(min>abs(track[i].id,current_track))//寻找最小距离{min=abs(track[i].id,current_track);pos=i;}track[pos].state=1;return pos;//返回在数组中的位置}void SSTF()//最短寻道优先{for(i=0; i<num; i++)//计数器{track1[i]=track[Serch_min_pos()];//更新到要输出的数组中step[i]=abs(track1[i].id,current_track);//移动距离current_track= track1[i].id;//标志}}void output(Track a[])//输出函数{printf("\n\n <从%d号磁道开始>\n",num1);printf("==================================================\n");//排班printf("被访问的下一个磁道\t\t移动距离(磁道数)\n");for(i=0; i<num; i++)printf("\t%4d\t\t||\t%4d\n",a[i].id,step[i]);printf("==================================================\n"); }void output_average_track()//输出平均寻道时间{double sum=0;//和for(i=0; i<num; i++)sum+=step[i];printf(" 平均寻道长度%3.2f\n\n\n",sum/num);//输出}int show()//显示用户界面{int choose;//选择printf("\n******************早期的磁盘调度算法******************\n");printf("\t\t1、先来先服务(FCFS)\n");printf("\t\t2、最短寻道时间优先(SSTF)\n");printf("\t\t3、退出(EXIT)\n");scanf("%d",&choose);return choose;}int main(){do{init();switch(show())//返回值是选择{case 1://FCFSinput();FCFS();output(track);output_average_track();break;case 2://最短寻道input();SSTF();output(track1);output_average_track();break;case 3://退出return 0;default:break;}}while(1);return 0;}截图:主界面开始,输入选择先来先服务还是最短寻道优先,输入当前磁道,输入要访问的磁道,输入要访问的磁道序列。

操作系统实验_先来先服务的调度算法及短作业优先

操作系统实验_先来先服务的调度算法及短作业优先

操作系统实验_先来先服务的调度算法及短作业优先1.引言操作系统的调度算法是指在多进程环境中,操作系统为进程分配CPU 的顺序和策略。

先来先服务(FCFS)调度算法是最简单的调度算法之一,它按照进程到达的顺序为其分配CPU。

而短作业优先(SJF)调度算法是根据进程的执行时间来为其分配CPU,执行时间越短的进程越先执行。

本文将分别介绍FCFS调度算法和SJF调度算法,并对其进行评价和比较。

2.先来先服务(FCFS)调度算法2.1调度原理FCFS调度算法的原理非常简单,按照进程到达的顺序为其分配CPU。

当一个进程进入就绪队列后,如果CPU空闲,则立即为其分配CPU。

如果CPU正忙,则进程进入等待队列,等待CPU空闲后再分配。

在该算法中,进程的运行时间不考虑,只考虑进程到达的时间。

2.2优点与缺点FCFS调度算法的主要优点是实现简单,无需对进程的运行时间进行估计。

但FCFS算法存在一定的缺点。

首先,长作业在短作业前面等待的时间较长,可能导致长作业的响应时间过长。

其次,如果有一个进程出现阻塞或响应时间过长,其后面的进程也会受到影响,造成整个系统的性能下降。

3.短作业优先(SJF)调度算法3.1调度原理短作业优先(SJF)调度算法是根据进程的执行时间来为其分配CPU。

当一个进程进入就绪队列后,如果其执行时间比当前正在运行的进程短,则优先为该进程分配CPU。

如果当前没有运行的进程或者当前运行的进程执行完毕,则立即为该进程分配CPU。

在该算法中,进程的到达时间不考虑,只考虑进程的执行时间。

3.2优点与缺点SJF调度算法的主要优点是可以最大程度地减少平均等待时间,提高系统的吞吐量。

短作业可以快速执行完毕,从而让更多的作业得以执行。

但SJF算法存在一定的缺点。

首先,需要对进程的执行时间有一个准确的估计,对于实时系统或动态系统来说,估计执行时间可能会有一定的误差。

其次,在长作业激增的情况下,短作业可能会一直得不到CPU的分配,造成长时间的等待。

操作系统有哪些主要调度算法

操作系统有哪些主要调度算法

操作系统有哪些主要调度算法操作系统调度算法一、磁盘调度1.先来先服务fcfs:是按请求访问者的先后次序启动磁盘驱动器,而不考虑它们要访问的物理位置2.最短一般说来时间优先sstf:使距当前磁道最近的命令访问者启动磁盘驱动器,即是使查找时间最短的那个作业先继续执行,而不考量命令访问者到来的先后次序,这样就消除了先来先服务调度算法中磁臂移动过小的问题3.扫描算法scan或电梯调度算法:总是从磁臂当前位置开始,沿磁臂的移动方向去选择离当前磁臂最近的那个柱面的访问者。

如果沿磁臂的方向无请求访问时,就改变磁臂的移动方向。

在这种调度方法下磁臂的移动类似于电梯的调度,所以它也称为电梯调度算法。

4.循环读取算法cscan:循环读取调度算法就是在读取算法的基础上改良的。

磁臂改成单项移动,由外向里。

当前边线已经开始沿磁臂的移动方向回去挑选距当前磁臂最近的哪个柱面的访问者。

如果沿磁臂的方向并无命令出访时,再返回最外,出访柱面号最轻的作业命令。

操作系统调度算法二、进程调度算法1.先进先出算法fifo:按照进程步入准备就绪队列的先后次序去挑选。

即为每当步入进程调度,总是把准备就绪队列的队首进程资金投入运转。

2.时间片轮转算法rr:分时系统的一种调度算法。

轮转的基本思想是,将cpu的处理时间划分成一个个的时间片,就绪队列中的进程轮流运行一个时间片。

当时间片结束时,就强迫进程让出cpu,该进程进入就绪队列,等待下一次调度,同时,进程调度又去选择就绪队列中的一个进程,分配给它一个时间片,以投入运行。

3.最低优先级算法hpf:进程调度每次将处理机分配给具备最低优先级的准备就绪进程。

最低优先级算法可以与相同的cpu方式融合构成可以抢占市场式最低优先级算法和不容抢占市场式最低优先级算法。

4.多级队列反馈法:几种调度算法的结合形式多级队列方式。

操作系统调度算法三、常用的批处理作业调度算法1.先来先服务调度算法fcfs:就是按照各个作业进入系统的自然次序来调度作业。

操作系统课设-进程调度模拟设计(先来先服务、优先级法)

操作系统课设-进程调度模拟设计(先来先服务、优先级法)
cin>>na;
cout<<"进程运行时间:";
cin>>r;
cout<<"进程到达时间:";
cin>>a;
cout<<"进程优先级:";
cin>>p;
cout<<endl;
Node *tp;
tp=new Node;
tp->num=n;
tp->name=na;
tp->run_time=r;
tp->arrive_time=a;
<<setw(12)<<"结束时间"<<endl;
while(tp!=NULL){
cout<<" "<<setw(10)<<tp->num<<setw(10)<<tp->name
<<setw(12)<<tp->arrive_time<<setw(12)<<tp->run_time;
cout<<setw(12)<<tp->start_time<<setw(12)<<tp->end_time<<endl;
q->priority=tp->priority;
q->next=NULL;
tp=tp->next;
p=temp;
while( p->next!=NULL && p->next->priority < q->priority){

磁盘调度的算法

磁盘调度的算法

磁盘调度的算法
磁盘调度是计算机操作系统中的一个重要功能,用于决定磁盘驱动器上的磁盘访问请求的顺序。

磁盘调度算法的目标是尽可能地减少磁盘的寻道时间和旋转延迟,以提高磁盘的访问效率。

常见的磁盘调度算法包括以下几种:
1. 先来先服务(FCFS):磁盘访问请求按照它们的到达顺序进行处理。

这种算法简单且公平,但是可能导致磁盘的平均寻道时间较长。

2. 最短寻道时间优先(SSTF):选择距离当前磁头位置最近的磁道作为下一个要访问的磁道。

这种算法能够减少磁头的寻道时间,但是可能会导致某些磁道被连续访问,从而降低了磁盘的整体吞吐量。

3. 扫描算法(SCAN):磁头按照一个方向移动,处理磁盘上的请求,直到到达磁盘的边界,然后改变方向继续移动。

这种算法可以减少磁盘的平均寻道时间,并且确保所有的磁道都被访问到,但是可能导致某些磁道的访问延迟较长。

4. 循环扫描算法(C-SCAN):类似于扫描算法,但是在到达磁盘边界后,直接返回到起始位置,而不是改变方向。

这种算法可以进一步降低磁头的寻道时间,并且在某些情况下可以提高磁盘的整体性能。

5. 最佳扫描算法(LOOK):类似于扫描算法,但是在到达磁盘边界后,只改变方向,而不是反向移动。

这种算法可以根据实际的磁盘访问请求动态调整磁头的移动方向,以减少磁头的寻道时间。

需要注意的是,每种磁盘调度算法都有其适用的场景和优缺点,选择
合适的算法取决于具体的应用需求和性能要求。

操作系统课程设计,磁盘调度算法

操作系统课程设计,磁盘调度算法

目录1 课程设计目的及要求……………………………………………………错误!未定义书签。

2 相关知识…………………………………………………………………错误!未定义书签。

3 题目分析 (2)4 概要设计 (2)4.1 先来先服务(FCFS)的设计思想 (2)4.2 最短寻道时间优先调度(SSTF)的设计思想 (2)4.3 扫描算法(SCAN)的设计思想 (2)4.4 循环扫描(CSCAN)的设计思想 (2)5 代码及流程 (3)5.1 流程图 (3)5.2 源代码 (8)6 运行结果 (16)7 设计心得 (19)参考文献 (19)1 课程设计目的及要求设计目的:加深对操作系统原理的进一步认识,加强实践动手能力和程序开发能力的培养,提高分析问题解决问题的能力,培养合作精神,以巩固和加深磁盘调度的概念。

操作系统是一门工程性很强的课程,它不仅要求学生掌握操作系统的工作原理和理论知识,也要求学生的实际动手能力,以加深对所学习内容的理解,使学生熟练地掌握计算机的操作方法,使用各种软件工具,加强对课程内容的理解。

这次课程设计,就是通过模拟磁臂调度来加深对操作系统中磁臂调度概念的理解。

使学生熟悉磁盘管理系统的设计方法;加深对所学各种磁盘调度算法的了解及其算法的特点。

设计要求: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;要求设计主界面可以灵活选择某算法,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)2 相关知识数据结构:数组now:当前磁道号;array[]:放置磁道号的数组;void FCFS(int array[],int m )先来先服务算法(FCFS)void SSTF(int array[],int m)最短寻道时间优先算法(SSTF)void SCAN(int array[],int m) 扫描算法(SCAN)void CSCAN(int array[],int m)循环扫描算法(CSCAN)磁盘调度:当有多个进程都请求访问磁盘时,采用一种适当的驱动调度算法,使各进程对磁盘的平均访问(主要是寻道)时间最小。

操作系统课程设计报告磁盘调度算法

操作系统课程设计报告磁盘调度算法

课程设计课程设计名称:操作系统应用课程设计专业班级:学生姓名:xxxxx学号:指导教师:课程设计时间: 2010.12.20-2010.12.26计算机科学专业课程设计任务书说明:本表由指导教师填写,由教研室主任审核后下达给选题学生,装订在设计(论文)首页一 .课程设计需求分析操作系统是计算机系统的一个重要系统软件。

我们在本课程的实验过程中,了解实际操作系统的工作过程,在实践中加深对操作系统原理的理解。

磁盘存储器不仅容量大,存取速度快,而且可以实现随机存取,是当前存放大量程序和数据的理想设备,故在现代计算机系统中,都配置了磁盘存储器,并以它为主来存放文件。

这样,对文件的操作,都将涉及到对磁盘的访问。

磁盘I/O速度的高低和磁盘系统的可靠性都将直接影响到系统性能。

因此,设法改善磁盘系统的性能,已成为现代操作系统的重要任务之一。

磁盘性能有数据的组织、磁盘的类型和访问时间等。

磁盘调度的目标是使磁盘的平均寻道时间最少。

也正因为这样,我们有必要对各算法进行模拟,进而比较、分析、了解。

本实验设计的目的是通过设计一个磁盘调度模拟系统,以加深对最短寻道时间优先(SSTF)、N步扫描算法(NStepSCAN)等磁盘调度算法的理解。

让我们更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解,加强动手能力。

二.课程设计原理设备的动态分配算法与进程调度相似,也是基于一定的分配策略的。

常用的分配策略有先请求先分配、优先级高者先分配等策略。

在多道程序系统中,低效率通常是由于磁盘类旋转设备使用不当造成的。

操作系统中,对磁盘的访问要求来自多方面,常常需要排队。

这时,对众多的访问要求按一定的次序响应,会直接影响磁盘的工作效率,进而影响系统的性能。

访问磁盘的时间因子由3部分构成,它们是查找(查找磁道)时间、等待(旋转等待扇区)时间和数据传输时间,其中查找时间是决定因素。

因此,磁盘调度算法先考虑优化查找策略,需要时再优化旋转等待策略。

磁盘调度算法课程设计

磁盘调度算法课程设计

磁盘调度算法课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解磁盘调度算法的基本原理和重要性;2. 掌握常用的磁盘调度算法,如FCFS、SSTF、SCAN和C-SCAN;3. 学会分析不同调度算法的性能特点及其适用场景;4. 能够运用磁盘调度算法优化磁盘访问效率。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力;2. 提高学生的编程实践能力,使其能够编写简单的磁盘调度算法程序;3. 培养学生通过对比分析,选择合适算法解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对计算机操作系统中磁盘调度算法的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生团队协作精神,学会在合作中共同解决问题;3. 培养学生严谨的科学态度,认识到磁盘调度算法在计算机系统中的重要性。

本课程针对高中年级学生,课程性质为理论与实践相结合。

在教学过程中,充分考虑学生的认知特点,从实际应用出发,引导学生掌握磁盘调度算法的基本概念和原理。

通过案例分析和编程实践,使学生能够将所学知识应用于解决实际问题。

在教学过程中,注重培养学生的动手能力和团队协作精神,提高学生的综合素质。

课程目标的设定旨在使学生在掌握磁盘调度算法相关知识的基础上,培养其运用所学知识解决问题的能力,同时注重培养学生正确的情感态度价值观。

后续教学设计和评估将围绕具体学习成果展开,确保课程目标的实现。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 磁盘调度算法概述- 了解磁盘存储器的基本结构和工作原理;- 理解磁盘调度算法的定义及其在操作系统中的作用。

2. 常用磁盘调度算法- FCFS(先来先服务)算法;- SSTF(最短寻道时间优先)算法;- SCAN(扫描)算法;- C-SCAN(循环扫描)算法。

3. 磁盘调度算法性能分析- 对比分析各种磁盘调度算法的性能指标,如寻道时间、平均等待时间等;- 探讨不同算法适用的场景和优缺点。

4. 磁盘调度算法编程实践- 学习使用编程语言实现磁盘调度算法;- 通过案例分析和编程实践,加深对磁盘调度算法的理解。

操作系统课程设计-磁盘调度算法

操作系统课程设计-磁盘调度算法

前言摘要:本课程设计的目的是通过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,使磁盘调度的特点更简单明了,这里主要实现磁盘调度的四种算法,分别是: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)。

启动磁盘执行输入输出操作时,要把移动臂移动到指定的柱面,再等待指定扇区的旋转到磁头位置下,然后让指定的磁头进行读写,完成信息传送;因此,执行一次输入输出所花的时间有:寻找时间——磁头在移动臂带动下移动到指定柱面所花的时间。

延迟时间——指定扇区旋转到磁头下所需的时间。

传送时间——由磁头进程读写完成信息传送的时间,寻道时间——指计算机在发出一个寻址命令,到相应目标数据被找到所需时间;其中传送信息所花的时间,是在硬件设计时固定的,而寻找时间和延迟时间是与信息在磁盘上的位置有关;然后设计出磁盘调度的设计方式,包括算法思路、步骤,以及要用到的主要数据结构、函数模块及其之间的调用关系等,并给出详细的算法设计,对编码进行了测试与分析。

最后进行个人总结与设计体会。

关键词:最短寻道时间优先算法、扫描算法、总寻道长度.目录前言 (2)2. 课程设计任务及要求 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 设计要求 (4)3. 算法及数据结构 (5)3.1算法的总体思想(流程) (5)3.2 实现过程中用到的数据结构 (6)3.3 实现过程中用到的系统调用 (11)4. 程序设计与实现 (11)4.1 最短寻道时间优先算法(SSTF)模块 (11)4.1.1程序流程图 (11)4.1.2 程序说明 (13)4.1.3 程序关键代码 (13)4.2扫描算法(SCAN)模块 (14)4.2.1 程序流程图 (14)4.2.2 程序说明 (16)4.2.3 程序关键代码 (16)4.3 实验结果 (17)5. 结论 (26)6. 参考文献 (26)7. 收获、体会和建议 (27)2. 课程设计任务及要求2.1 设计任务1.熟悉并掌握磁盘调度算法管理系统的设计方法,加强对所学各种调度算法及相应算法的特点了解。

操作系统课程设计-磁盘调度算法

操作系统课程设计-磁盘调度算法

操作系统课程设计-磁盘调度算法前言摘要:本课程设计的目的是通过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,使磁盘调度的特点更简单明了,这里主要实现磁盘调度的四种算法,分别是: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)。

启动磁盘执行输入输出操作时,要把移动臂移动到指定的柱面,再等待指定扇区的旋转到磁头位置下,然后让指定的磁头进行读写,完成信息传送;因此,执行一次输入输出所花的时间有:寻找时间——磁头在移动臂带动下移动到指定柱面所花的时间。

延迟时间——指定扇区旋转到磁头下所需的时间。

传送时间——由磁头进程读写完成信息传送的时间,寻道时间——指计算机在发出一个寻址命令,到相应目标数据被找到所需时间;其中传送信息所花的时间,是在硬件设计时固定的,而寻找时间和延迟时间是与信息在磁盘上的位置有关;然后设计出磁盘调度的设计方式,包括算法思路、步骤,以及要用到的主要数据结构、函数模块及其之间的调用关系等,并给出详细的算法设计,对编码进行了测试与分析。

最后进行个人总结与设计体会。

关键词:最短寻道时间优先算法、扫描算法、总寻道长度.3.2 实现过程中用到的数据结构1.最短寻道时间优先(SSTF)图a SSTF调度算法示例图ciidao[]={55,58,39,18,90,160,150,38,184}(可随机生成多个)用冒泡法对磁道数组进行排序用户输入当前磁道号now,比较当前返回内侧(外侧)扫描将当前磁道号与剩余没有图b SSTF算法流程示例图原磁道号随机组成的数组:cidao[]={55,58,39,18,90,160,150,38,184};排序后的数组={18,38,39,5,58,90,150,160,184};输入当前磁道号:now=100;3839 39 55 55 55 58 58 58 58 90 90 90 90 90 now值:100 90 58 55 39 184160 160150 150 15018 18 18 1838 38 38 3839 39 39 3955 55 55 5558 58 58 5890 90 90 90now值:18 150 160 184图c SSTF算法队列示意图(按磁道访问顺序)2.扫描(SCAN)算法图d SCAN算法示例图原磁道号随机组成的数组:cidao[]={55,58,39,18,90,160,150,38,184};排序后的数组={18,38,39,5,58,90,150,160,184};输入当前磁道号:now=100;选择磁道移动方向;以磁道号增加的方向移动为例:55 58 58 90 90 90 184 184 184 184 160 160 160 160 160 150 150 150 150 150 150 now值:100 150 160 184 90 58 1838 3839 39 3955 55 5558 58 5890 90 90184 184 184160 160 160150 150 150now值:55 39 38图e SCAN算法队列示意图(按磁道访问顺序)3.3 实现过程中用到的系统调用系统模块调用关系图4. 程序设计与实现4.1 最短寻道时间优先算法(SSTF )模块4.1.1程序流程图磁盘调度算法最短寻道扫描算法退出4.1.2 程序说明算法分析①优点:相较于先来先服务算法(FCFS)有更好的寻道性能,使每次的寻道时间最短。

磁盘调度算法先来先服务最短寻道优先

磁盘调度算法先来先服务最短寻道优先

磁盘调度算法(先来先服务/ 最短寻道优先)#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<math.h>void FCFS(int a[],int m,int now);// 先来先服务void SSTF(int a[],int n,int now);// 最短寻道时间优先void choose(int a[],int n);// 选择排序void FCFS(int a[],int m,int now){ // 先来先服务算法实现int i,b,sum=0;printf("\n 磁盘调度序列:\n\n");printf(”(从%d磁道开始)\n",now);printf(" ---------------------- \n");printf(" 下一个访问| 移动距离\n");for(i=0;i<m;i++){b=abs(a[i]-now); // 每次移动距离now=a[i];sum=sum+b;printf("-->%d\t %d\n",a[i],b);}double d=sum*1.0/m;printf("\n 平均寻道长度:%.2f\n\n",d);}void SSTF(int a[],int n,int now) // 最短寻道时间优先算法实现{int i,k,sum=0,b;choose(a,n); // 对磁道序列进行排序printf("\n\n");printf(" 磁盘调度序列:\n\n");printf(”(从%d磁道开始)\n",now);printf(" ---------------------- \n");printf(" 下一个访问| 移动距离\n");if(a[0]>=now){ // 当前磁道号小于请求磁道号的最小值for(i=0;i<n;i++){ b=a[i]-now;sum+=b; now=a[i];printf("-->%d\t %d\n",now,b);}}else if(a[n-1]<=now){ // 当前磁道号大于请求磁道号的最大值for(i=0;i<n;i++){ b=now-a[n-i-1];sum+=b; now=a[n-i-1];printf("-->%d\t %d\n",now,b);}}else if(a[0]<now&&a[n-1]>now){ // 当前磁道号介于请求磁道序列的最大与最小之间for(i=0;i<n;i++) if(a[i]>=now){k=i;break;}// 选择第一个比当前磁道号大的磁道号int right=k;int left=k-1;while(left>=0&&right<n){ if(now-a[left]<=a[right]-now){ // 当前磁道号与大于它的近b=now-a[left];sum+=b; now=a[left];printf("-->%d\t %d\n",now,b);left--;}else{ // 当前磁道号与小于它的近b=a[right]-now;sum+=b; now=a[right];printf("-->%d\t %d\n",now,b); right++;}}if(left<0){ // 磁道序列左边最小的磁道号已经访问,转向右边没有访问的for(int j=right;j<n;j++){b=a[j]-now;sum+=b; now=a[j];printf("-->%d\t %d\n",now,b);}}else if(right==n){// 磁道序列右边最大的磁道号已经访问,转向左边没有访问的for(int j=left;j>=0;j--){b=now-a[j];sum+=b; now=a[j];printf("-->%d\t %d\n",now,b);}}}double d=sum*1.0/n;printf(" 平均寻道长度:%.2f\n\n",d);}void choose(int a[],int n) // 选择排序实现{int i,k,index,temp;for(k=0;k<n;k++){ index=k;for(i=k+1;i<n;i++){if(a[i]<a[index])index=i;} temp=a[index]; a[index]=a[k]; a[k]=temp;}printf(" 排序之后的磁道序列:\n"); for(i=0;i<n;i++) printf("%d ",a[i]);}void main() // 主函数{int i,m,h,now,b,sum=0,a[20];printf(" --------- 输入磁盘调度的基本信息printf(" 1. 磁道请求总数2. 磁道请求序列3.-------- \n"); 当前磁道号\n");printf(" \n");printf("1. 需要访问的磁道总数:"); scanf(" %d",&m);printf("\n2. 需要访问的磁道序列:\n"); for(i=0;i<m;i++) scanf("%d",&a[i]);printf("\n3. 输入当前磁道号: ");scanf("%d",&now);do{printf("\n 磁盘调度算法\n\n"); printf(" * 1. 先来先服务( FCFS) *\n\n"); printf(" * 2. 最短寻道时间优先( SSTF) *\n\n"); printf(" * 0. 退出系统*\n\n");printf("\n"); printf(" 请选择算法序号(0-2) :\n");scanf("%d",&h);switch(h){case 1: FCFS(a,m,now);break;case 2: SSTF(a,m,now);break;case 0: exit(0);break; default:break;}}while(h>=0);。

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

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。

磁盘调度算法 操作系统课程设计

磁盘调度算法    操作系统课程设计

磁盘调度1.设计目的加深对操作系统的磁盘调度的进一步理解以及进一步的认识。

加强实践能力和动手动脑能力,同时加深对磁盘调度概念的理解,同时也再一次提高了自己编程的能力。

2. 任务及要求2.1 设计任务分析设计模拟磁盘管理系统的方法,加深对磁盘调度算法的了解以及个算法的特点。

2.2 设计要求分别设计出先来先服务算法,最短寻道时间优先算法,扫描算法。

并分别求出它们的平均寻道时间。

3. 算法及数据结构3.1算法的总体思想(流程)1.先来先服务的算法,即先来的请求先被响应。

FCFS算法看起来是比较合理的算法,但是当请求频率过高的时候FCFS算法的响应时间就会大大的延长,这也是最基本的算法,直接实现的是由输入的顺序来顺序的执行。

2.最短寻道时间优先算法,要求访问的磁道,与当前磁头所在的磁道的距离最近,从而以使每次的寻道时间最短。

3.扫描磁盘调度,该算法不考虑与访问磁道与当前磁道的距离,更优先考虑的磁头当前的移动方向,例如,当磁头正在有向外移动时,SCAN算法所考虑的下一个访问对象,应是其与访问的磁道,即在当前磁道之外,又是最近的。

这样磁头逐渐的从外向里移动,直至再无更里面的磁道要访问,从而避免了出饥饿的情况。

3.2先来先服务模块3.2.1 功能实现磁盘调度的先来先服务调度。

3.2.2 数据结构用链表来存储输入的数据,即各待访问的磁道。

然后遍历这个链表,依次对这个链表进行访问,从而实现先来先服务调度。

3.2.3 算法void fcfs(Node *head,int c,int f) //先来先服务算法{void print(Node *);Node *l; //,*m,*n;float num=0;l=head->next;for(int i=0;i<c;i++){num+=abs(l->data-f);f=l->data;l=l->next;}num=num/c;cout<<"先来先服务的寻道顺序是:"<<endl;print(head);cout<<"平均寻道长度:"<<num<<endl;}3.3最短寻道时间优先模块3.3.1功能实现磁盘调度的最短寻道时间调度。

操作系统实验七-磁盘调度:先来先服务、最短寻道时间算法

操作系统实验七-磁盘调度:先来先服务、最短寻道时间算法

实验报告
【实验名称】实验7 磁盘调度(一)
【实验目的】
1.理解、掌握先来先服务(FCFS)算法;
2.理解、掌握最短寻道时间(SSTF)算法。

【实验原理】
先来先服务(FCFS)算法
先来先服务算法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地得到处理,不会出现某一进程的请求长期得不到满足的情况。

但此算法由于未寻道进行优化,致使平均寻道时间可以较长。

最短寻道时间(SSTF)算法
最短寻道时间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,但这种算法不能保证平均寻道时间最短。

【实验内容】
模拟实现早期的磁盘调度,编程实现先来先服务和最短寻道时间优先算法。

数据结构和符号说明:
typedef struct Track
{
int Track_ID;//磁道号
int Track_State;//磁道标志,未被访问置为0
}Track;
Track track[N];//最大磁道数N为100
Track trackOut[N];
int Distance[N];//移动距离
int Track_Num;//需访问的磁道数目int Current_Track;//当前磁道
int TrackBackup;//存放初始磁道位置算法流程图:
先来先服务算法
最短寻道时间优先算法
程序代码及截图:
实验截图:
先来先服务算法输入信息:
先来先服务算法结果:
最短寻道时间优先算法输入:
最短寻道时间优先算法结果:。

操作系统--磁盘调度算法课程设计

操作系统--磁盘调度算法课程设计

操作系统--磁盘调度算法课程设计(总19页)本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March目录目录 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。

1.课程设计目的............................................................................................. 错误!未定义书签。

编写目的 ................................................................................................. 错误!未定义书签。

2.课程设计内容............................................................................................. 错误!未定义书签。

设计内容 ................................................................................................. 错误!未定义书签。

3.课程设计方案............................................................................................. 错误!未定义书签。

模块划分 ................................................................................................. 错误!未定义书签。

磁盘调度算法先来先服务最短寻道优先

磁盘调度算法先来先服务最短寻道优先

磁盘调度算法先来先服务最短寻道优先Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】磁盘调度算法(先来先服务/最短寻道优先)#include<>#include<>#include<>void FCFS(int a[],int m,int now);f\n\n",d);}void SSTF(int a[],int n,int now) f\n\n",d);}void choose(int a[],int n) 道请求总数 2.磁道请求序列 3.当前磁道号\n");printf(" -----------------------------------------\n");printf("1.需要访问的磁道总数: ");scanf(" %d",&m);printf("\n2.需要访问的磁道序列:\n");for(i=0;i<m;i++)scanf("%d",&a[i]);printf("\n3.输入当前磁道号: ");scanf("%d",&now);do{printf("\n -------------磁盘调度算法------------\n\n");printf(" * 1.先来先服务(FCFS) *\n\n");printf(" * 2.最短寻道时间优先(SSTF) *\n\n");printf(" * 0.退出系统 *\n\n");printf(" -------------------------------------\n");printf("请选择算法序号(0-2):\n");scanf("%d",&h);switch(h){case 1: FCFS(a,m,now);break;case 2: SSTF(a,m,now);break;case 0: exit(0);break;default:break;}}while(h>=0);}。

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操作系统课程设计磁盘调度先来先服务算法 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】《操作系统原理》课程设计报告书题目:磁盘调度先来先服务算法学号:学生姓名:专业:计算机科学与技术指导教师:2014年5月29目录1.1功能实现思想 (1)1.2功能详述 (1)2系统设计 (1)2.1系统总体设计 (1)2.1.1数据结构描述 (1)2.1.2函数功能分析 (1)2.1.2程序函数调用关系 (2)2.2系统详细设计 (2)2.2.1设计任务 (2)2.2.2设计要求 (2)2.2.3算法思想 (2)2.2.4FCFS算法流程图 (3)3系统实现 (3)4系统测试与分析 (4)4.1系统运行结果 (4)4.2系统运行结果分析 (4)5总结 (5)参考文献 (5)附:源程序代码 (6)教师评分表 (9)1功能描述根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度,从而计算出磁头移动的总距离和平均寻道长度。

1.1功能实现思想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。

1.2功能详述根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度,首先根据提示输入总的磁道数、提出磁盘I/O申请的进程数、开始磁道号和磁道序列。

通过程序调用函数输出磁盘请求序列和磁盘扫描序列,从而计算出磁头移动的总距离和平均寻道长度。

2系统设计2.1系统总体设计2.1.1数据结构描述voidFCFS(intcidao[],intm)输入磁道号,按先来先服务的策略输出磁盘请求序列和磁盘扫描序列,求移动的总距离和平均寻道长度,输出移动的总磁道数和平均寻道长度。

2.1.2函数功能分析由于一开始要对键盘输入的磁道数和要使用的算法进行一次有效性的判断,我使用了intdecide(charstr[]),如果输入的信息不是0~9之间的数都将被判定为不合法,合法后才能进行下一步。

判断完合法性后,要将输入的字符转化为数字,这里我用了inttrans(charstr[],inta)。

先来先服务调度算法我使用了voidFCFS(intcidao[],intm),该算法主要完成按原来键盘输入的次序来寻道,然后输出移动的总磁道数和平均寻道长度。

2.1.2程序函数调用关系下图为磁盘调度算法之先来先服务的函数之间的调用关系,主函数调用子函数,子函数也可以调用子函数。

图1程序函数调用关系 2.2系统详细设计2.2.1设计任务本系统采用先来先服务算法FCFS ,来实现磁盘调度的模拟。

2.2.2设计要求根据磁盘调度算法的思想,编程实现求先来先服务算法的平均寻道长度。

2.2.3算法思想先来先服务的算法,即先来的请求先被响应。

FCFS算法看起来是比较合理的算法,但是当请求频率过高的时候FCFS算法的响应时间就会大大的延长,这也是最基本的算法,直接实现的是由输入的顺序来顺序的执行。

2.2.4FCFS算法流程图图2FCFS算法流程图3系统实现1)开发环境:Window72)开发工具和编程语言开发工具:VisualC++6.0编程语言:C++4系统测试与分析4.1系统运行结果图3运行结果4.2系统运行结果分析根据系统提示进行输入数据,如输入的总磁道数为9,磁盘I/O申请的进程数为9,输入的磁道系列为555839189016015038184,输入开始磁道号:100(当输入的数据类型有误是,会提醒重新输入),可以得到磁盘请求的序列和扫描的序列都为555839189016015038184,也得到了移动的总磁道数为498和平均寻道长度为55.3333。

实验结果符合预想的结果。

5总结通过本次课程设计,我对磁盘的调度算法之先来先服务有了更深的了解,但在本次课程设计过程也遇到了一些问题,最后在同学的帮助下通过各种尝试,发现需将字符转化成数字,这也算是一个不小的收获吧。

总体而言,本次课设让我学会了很多,也让我对以前学过的知识回顾了很多,本次课程设计涉及的算法并不难,都是些基本的算法,所以告诉我们要打好基础,学好数据结构也是很重要的。

还有就是让我对操作系统的基础知识了解得更透彻了。

我深刻认识到算法的逻辑性对程序的重要影响,算法的准确度对程序运行结果的重要影响,这对我以后在操作系统的学习中有极大帮助。

参考文献【1】汤小丹汤子瀛《计算机操作系统》(第三版)西安电子科技大学出版社【2】付永华王素立薛海燕《C++高级语言程序设计》中国电力出版社【3】张海云《计算机操作系统原理实验指导书》中国电力出版社附:源程序代码#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<math.h>#include<iostream>usingnamespacestd;#definemaxsize100//定义最大数组域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;}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]-'0')*pow(10,a-i-1));}returnsum;}voidFCFS(intcidao[],intm)//磁道号数组,个数为m {intbeginnumber;//开始的磁道号intsum=0;//总寻道长度intj,i;inta;//字符串个数charstr[100];floatave;//平均寻道长度B:cout<<"请输入开始的磁道号:";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;gotoB;//输入错误,跳转到B,重新输入}elsebeginnumber=trans(str,a);//输入开始的磁道号sum+=abs(cidao[0]-beginnumber);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<<"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<<"移动的总磁道数为:"<<sum<<endl; cout<<"平均寻道长度:"<<ave<<endl;}voidmain(){cout<<"---------------------------"<<endl; cout<<"计算机科学与技术"<<endl;cout<<"cout<<"张愿丽"<<endl;cout<<"---------------------------"<<endl; inta;intcidao[maxsize];inti=0,number;intn;cout<<"请输入总磁道数:";cin>>n;cout<<endl;intm;cout<<"请输入提出磁盘I/O申请的进程数:"; cin>>m;cout<<endl;charstr[100];A:cout<<"请输入磁道序列(0结束):"<<endl; 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;gotoA;//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++;}}number=i-1;//要访问的磁道数cout<<"您输入的磁道序列为:";for(i=0;i<number;i++){cout<<cidao[i]<<"";//输出磁道序列}cout<<endl;FCFS(cidao,number);}教师评分表。

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