C语言的磁盘调度算法
linux磁盘调度算法c语言 -回复
linux磁盘调度算法c语言-回复什么是磁盘调度算法?磁盘调度算法是操作系统中的一种重要算法,用于管理磁盘访问请求的顺序,以提高磁盘IO的效率。
在现代计算机系统中,磁盘是一种常用的存储设备,用于存储大量的数据。
然而,磁盘的读写速度相对较慢,而且磁盘上的数据是按照物理位置存储的,因此需要一种调度算法来决定磁盘访问请求的执行顺序,以减少磁头的移动,提高数据的读写效率。
磁盘调度算法的基本原理磁盘调度算法的基本原理是通过优化磁盘访问请求的顺序,减少寻道和旋转延迟,提高磁盘IO的效率。
以下是一些常见的磁盘调度算法:1. 先来先服务(FCFS)先来先服务是最简单的磁盘调度算法之一。
它按照磁盘访问请求的到达顺序来执行IO操作。
当一个请求完成后,才会执行下一个请求。
尽管这种算法简单,但由于没有考虑磁头的位置及磁盘的旋转延迟,可能导致磁头频繁移动,降低IO效率。
2. 最短寻道时间优先(SSTF)最短寻道时间优先是一种以最小化寻道时间为目标的磁盘调度算法。
它选择离当前磁头位置最近的请求进行执行。
这种算法可以减少寻道时间,提高磁盘IO效率。
然而,由于总是选择最短寻道时间的请求,可能导致某些请求长时间等待,造成请求的不公平性。
3. 扫描算法(SCAN)扫描算法又称电梯算法,模拟了磁头在磁盘上移动的方式。
它从一个方向开始,按磁道的顺序执行访问请求,当达到磁盘的边界时,改变方向并继续执行请求。
这种算法可以减少磁头的移动距离,提高IO效率。
但是,如果某些请求集中在边界附近,可能导致某些请求长时间等待。
4. 循环扫描算法(C-SCAN)循环扫描算法是扫描算法的一种变体,它避免了某些请求长时间等待的问题。
当磁头达到磁盘的边界时,不返回原来的方向,而是直接返回到磁盘的另一侧继续执行请求。
这样可以确保所有的请求都能被处理到,减少等待时间,提高IO效率。
编写一个简单的磁盘调度算法(SSTF)的C语言实现下面是一个简单的SSTF磁盘调度算法的C语言实现:include<stdio.h>include<stdlib.h>int main(){int n, head, sum = 0;printf("Enter the number of disk requests: ");scanf("d", &n);printf("Enter the initial position of head: ");scanf("d", &head);int *requests = (int *)malloc(sizeof(int) * n);printf("Enter the disk requests: ");for (int i = 0; i < n; i++){scanf("d", &requests[i]);}for (int i = 0; i < n; i++){int min = abs(head - requests[i]);int index = i;for (int j = i + 1; j < n; j++){if (abs(head - requests[j]) < min){min = abs(head - requests[j]);index = j;}}sum += abs(head - requests[index]);head = requests[index];int temp = requests[i];requests[i] = requests[index];requests[index] = temp;}printf("Total head movement: d\n", sum);free(requests);return 0;}以上C语言程序实现了SSTF磁盘调度算法。
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。
C语言 磁盘调度算法 (FCFS SSTF SCAN CSCAN)
1.FCFS算法实现
2.SSTF算法实现
3.SCAN算法实现
4.CSCAN算法
5.显示对比表
=================================
【实验要求】可选编程语言:C/C++/Java/C#/Python;
实现在同一个程序文件中(C/C++);
请适当注释;
报告正文(运行屏幕截图及源代码)
{
sum += abs(track[i] - adress);
adress = track[i];
}
return sum;
}
int Get_SSTF_index(int t, int *flag)
{
int i, f = 0, min = 10000, juli = 0, l;
for(i = 0; i < 9; i++)
{
juli = abs(track[i] - t);
if(juli > 0 && juli < min && flag[i] ==0)
{
min = juli;
f = i;
}
}
return f;
}
bool IsEmpty(int *flag)
{
int i = 0;
for(i = 0; i < 9; i++)
一.截屏。
2.附录。
#include<stdio.h>
#include<Math.h>
static int track[9] = {55, 58, 39, 18, 90, 160, 150, 38, 184};
调度算法C语言实现
调度算法C语言实现调度算法是操作系统中的重要内容之一,它决定了进程在系统中的运行方式和顺序。
本文将介绍两种常见的调度算法,先来先服务(FCFS)和最短作业优先(SJF),并用C语言实现它们。
一、先来先服务(FCFS)调度算法先来先服务(FCFS)调度算法是最简单的调度算法之一、它按照进程到达的先后顺序进行调度,即谁先到达就先执行。
实现这个算法的关键是记录进程到达的顺序和每个进程的执行时间。
下面是一个用C语言实现先来先服务调度算法的示例程序:```c#include <stdio.h>//进程控制块结构体typedef structint pid; // 进程IDint arrivalTime; // 到达时间int burstTime; // 执行时间} Process;int maiint n; // 进程数量printf("请输入进程数量:");scanf("%d", &n);//输入每个进程的到达时间和执行时间Process process[n];for (int i = 0; i < n; i++)printf("请输入进程 %d 的到达时间和执行时间:", i);scanf("%d%d", &process[i].arrivalTime,&process[i].burstTime);process[i].pid = i;}//根据到达时间排序进程for (int i = 0; i < n - 1; i++)for (int j = i + 1; j < n; j++)if (process[i].arrivalTime > process[j].arrivalTime) Process temp = process[i];process[i] = process[j];process[j] = temp;}}}//计算平均等待时间和平均周转时间float totalWaitingTime = 0; // 总等待时间float totalTurnaroundTime = 0; // 总周转时间int currentTime = 0; // 当前时间for (int i = 0; i < n; i++)if (currentTime < process[i].arrivalTime)currentTime = process[i].arrivalTime;}totalWaitingTime += currentTime - process[i].arrivalTime;totalTurnaroundTime += (currentTime + process[i].burstTime) - process[i].arrivalTime;currentTime += process[i].burstTime;}//输出结果float avgWaitingTime = totalWaitingTime / n;float avgTurnaroundTime = totalTurnaroundTime / n;printf("平均等待时间:%f\n", avgWaitingTime);printf("平均周转时间:%f\n", avgTurnaroundTime);return 0;```以上程序实现了先来先服务(FCFS)调度算法,首先根据进程的到达时间排序,然后依次执行每个进程,并计算总等待时间和总周转时间。
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。
fcfs调度算法c语言实现 -回复
fcfs调度算法c语言实现-回复FCFS调度算法(First-Come, First-Served)是操作系统中的一种简单且常见的进程调度算法。
在该算法中,进程按照到达的先后顺序被依次执行,即先到先服务。
本文将详细介绍FCFS调度算法的实现原理和步骤,并通过C语言代码实现。
一、概述进程调度是操作系统中的重要组成部分,它负责按照一定的策略和规则决定哪个进程可以执行,并分配处理器时间给它。
FCFS调度算法是最简单的调度算法之一,它不考虑进程的优先级或执行时间,只关注进程到达的先后顺序。
二、FCFS调度算法的实现步骤下面是FCFS调度算法的实现步骤:1. 定义进程控制块(PCB)结构体:PCB是描述进程的数据结构,其中包括进程ID、到达时间、执行时间等信息。
可以使用C语言的结构体来定义PCB。
2. 输入进程信息:通过键盘输入进程的到达时间和执行时间,创建多个进程,并将它们存储在一个进程队列中。
3. 按到达时间排序:对进程队列按照到达时间进行排序,以确保进程按照到达的先后顺序执行。
可以使用C语言的排序算法(如冒泡排序)来实现。
4. 计算等待时间和周转时间:对于排好序的进程队列,逐个计算每个进程的等待时间和周转时间。
等待时间等于前面所有进程的执行时间之和,而周转时间等于等待时间加上执行时间。
5. 输出结果:打印每个进程的信息,包括进程ID、到达时间、执行时间、等待时间和周转时间。
同时,计算平均等待时间和平均周转时间并输出。
三、C语言实现代码以下是使用C语言实现FCFS调度算法的示例代码:c#include <stdio.h>typedef struct {int processId;int arrivalTime;int burstTime;int waitingTime;int turnaroundTime;} PCB;void sortByArrivalTime(PCB *processes, int n) {for (int i = 0; i < n - 1; i++) {for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {if (processes[j].arrivalTime > processes[j +1].arrivalTime) {PCB temp = processes[j];processes[j] = processes[j + 1];processes[j + 1] = temp;}}}}void calculateWaitingTime(PCB *processes, int n) {processes[0].waitingTime = 0;for (int i = 1; i < n; i++) {processes[i].waitingTime = processes[i - 1].waitingTime + processes[i - 1].burstTime;}}void calculateTurnaroundTime(PCB *processes, int n) { for (int i = 0; i < n; i++) {processes[i].turnaroundTime = processes[i].waitingTime + processes[i].burstTime;}void printResult(PCB *processes, int n) {printf("Process\tArrival Time\tBurst Time\tWaitingTime\tTurnaround Time\n");for (int i = 0; i < n; i++) {printf("d\td\t\td\t\td\t\td\n", processes[i].processId, processes[i].arrivalTime,processes[i].burstTime, processes[i].waitingTime, processes[i].turnaroundTime);}int totalWaitingTime = 0;int totalTurnaroundTime = 0;for (int i = 0; i < n; i++) {totalWaitingTime += processes[i].waitingTime;totalTurnaroundTime += processes[i].turnaroundTime;}printf("Average waiting time: .2f\n", (float) totalWaitingTime / n);printf("Average turnaround time: .2f\n", (float) totalTurnaroundTime / n);}int main() {int n;printf("Enter the number of processes: ");scanf("d", &n);PCB processes[n];printf("Enter the arrival time and burst time of each process:\n");for (int i = 0; i < n; i++) {printf("Process d: ", i + 1);scanf("dd", &processes[i].arrivalTime,&processes[i].burstTime);processes[i].processId = i + 1;}sortByArrivalTime(processes, n);calculateWaitingTime(processes, n);calculateTurnaroundTime(processes, n);printResult(processes, n);return 0;}以上代码首先定义了PCB结构体,然后通过键盘输入进程的到达时间和执行时间,创建进程队列。
第五章_磁盘移臂调度算法
例1:假定某移动磁盘上,处理了访问56号柱面的请 求后,现在正在70号柱面上读信息,目前有下面的请 求访问磁盘柱面的序列: 73, 68, 100, 120, 60, 108, 8, 50 请写出下列各小题的响应的次序及移动的柱面数。 ⑴用最短查找时间优先算法 ⑵电梯调度算法 解: ⑴ 用SSTF,响应的次序为 70、68、73、60、50、8、100、108、120 移动的柱面数:2+5+13+10+42+92+8+12=184 ⑵ 用电梯调度算法,响应的次序为 70、73、100、108、120、68、60、50、8 移动的柱面数:3+27+8+12+52+8+10+42=162
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
当前磁道=100
例:假定磁盘共有40个柱面,当前磁头正 在第11道服务,等待服务的进程有6个,它们请 求的柱面分别是:1, 36, 16, 34, 9 和 12 (以请求 时间先后为序)。
按FCFS算法: 移动为:11 1 36 16 34 9 12 总移动柱面数:10+35+20+18+25+3 = 111
5.4.1 磁盘移臂调度
磁盘是对被多个进程共享的设备。当有多个进 程都请求访问磁盘时,应采用一种适当的调度算法, 以使各进程对磁盘的平均访问(主要是寻道)时间 最小。由于在访问磁盘的时间中、主要是寻道时间, 因此,磁盘调度的目标应是使磁盘的平均寻道时间 最少。 常用的磁盘调度算法有: ⑴ 先来先服务; ⑵ 最短寻道时间优先; ⑶ 扫描算法; ⑷ 循环扫描算法 等.
按按此策略完成 这组I/O操作需移动 磁头的总距离为642 磁道。
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。
磁盘驱动调度算法
操作系统课程设计题目:磁盘驱动调度算法模拟班级:姓名:学号:指导教师:成绩:6 月磁盘驱动调度算法模拟菜单显示FCFS算法SCAN算法SSTF算法CSCAN算法沿磁道增加方向沿磁道减小方向沿磁道增加方向沿磁道减小方向一、课程设计目的1.进一步加深对磁盘驱动调度算法的理解。
2.编程实现“先来先服务”、“最短寻道时间优先”、“电梯调度”、“循环扫描”算法。
二、课题内容1.假设一种磁盘含有4 个盘片,每个盘片有100 个磁道,每道有8 个扇区,模拟格式化时对柱面和扇区进行编号的过程。
2.设计若干磁道访问请求,规定顾客输入线性块号,系统能将其转换为对应的磁道号(柱面号),并计算出分别采用“先来先服务”、“最短寻道时间优先”、“电梯调度”、“循环扫描”算法的寻道总长度。
3.提供可视化且简洁清晰的顾客界面,能直观且动态地描述磁头移动。
三、设计思路(一)系统概要设计1.整体模块设计图2.有关知识磁盘调度:当有多个进程都请求访问磁盘时,采用一种合适的驱动调度算法,使各进程对磁盘的平均访问(重要是寻道)时间最小。
现在惯用的磁盘调度算法有:1)先来先服务2)最短寻道时间优先3)扫描算法4)循环扫描算法等3.算法思想介绍(1)先来先服务算法(FCFS)即先来的请求先被响应。
FCFS 方略看起来似乎是相称"公平"的,但是当请求的频率过高的时候FCFS 方略的响应时间就会大大延长。
FCFS 方略为我们建立起一种随机访问机制的模型,但是如果用这个方略重复响应从里到外的请求,那么将会消耗大量的时间。
为了尽量减少寻道时间,看来我们需要对等待着的请求进行合适的排序,而不是简朴的使用FCFS 方略。
这个过程就叫做磁盘调度管理。
有时候FCFS 也被看作是最简朴的磁盘调度算法。
(2)最短寻道时间优先算法(SSTF)最短时间优先算法选择这样的进程。
规定访问的磁道,与现在磁头所在的磁道距离近来,以使每次的寻道时间最短。
操作系统磁盘调度算法例题讲解
操作系统磁盘调度算法例题讲解1. 磁盘调度算法的背景和意义磁盘调度算法是操作系统中的重要组成部分,它的主要目的是优化磁盘访问,提高磁盘I/O操作的效率。
在计算机系统中,磁盘是一个重要的存储介质,它负责存储和读写数据。
然而,由于磁盘访问具有机械运动延迟和寻道时间等特性,使得磁盘I/O操作成为计算机系统中一个性能瓶颈。
为了解决这个问题,人们提出了各种各样的磁盘调度算法。
这些算法通过优化访问顺序、减少寻道时间、提高数据传输率等方式来提高磁盘I/O操作效率。
因此,深入了解和掌握不同类型的磁盘调度算法对于优化计算机系统性能具有重要意义。
2. 先来先服务(FCFS)调度算法先来先服务(First-Come, First-Served)是最简单、最直观的一种磁盘调度算法。
它按请求顺序处理I/O请求。
当一个请求到达时,在当前位置完成当前请求后再处理下一个请求。
然而,在实际应用中,FCFS存在一些问题。
首先,它无法充分利用磁盘的带宽,因为磁盘的读写头可能在处理当前请求时,其他请求已经到达。
其次,由于磁盘请求的随机性,FCFS可能导致某些请求等待时间过长。
3. 最短寻道时间优先(SSTF)调度算法最短寻道时间优先(Shortest Seek Time First)是一种基于当前位置选择下一个最近请求的调度算法。
在SSTF算法中,选择离当前位置最近的请求进行处理。
SSTF算法相对于FCFS算法来说,在减少寻道时间方面有一定的优势。
它能够充分利用磁盘带宽,并且能够减少某些请求等待时间过长的问题。
然而,SSTF算法也存在一些问题。
首先,在某些情况下,由于选择最近的请求进行处理,可能导致某些较远位置上的请求长期等待。
其次,在高负载情况下,由于大量随机访问导致寻道距离变大,SSTF 算法可能会导致饥饿现象。
4. 扫描(SCAN)调度算法扫描(SCAN)是一种按一个方向依次处理I/O请求,并在到达边界后改变方向的调度算法。
SCAN算法从一个方向开始处理请求,直到到达磁盘的边界。
磁盘的调度算法
实验七磁盘的调度算法一.实验要求设计五个算法,分别是先来先服务算法,最短寻道时间优先算法,扫描(SCAN)算法,循环扫描(CSCAN)算法,NStepSCAN算法.由人工输入当前的磁道数,由系统随即生成要访问的磁道.二、开发环境操作系统:Rad Hat Linux ,开发环境:C语言.三、分析设计(一)实验原理.磁盘是可被多个进程共享的设备。
当有多个进程都请求访问磁盘时,应采用一种适当的调度算法,以使各进程对磁盘的平均访问(主要是寻道)时间最小。
由于在访问磁盘的时间中,主要是寻道时间,因此,磁盘调度的目标应是使磁盘的平均寻道时间最少。
(1) 先来先服务.(First-Come,First-Served,FCFS):这是一种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。
但此算法由于未对寻道进行优化,致使平均寻道时间可能较长。
(2) 最短寻道时间优先(ShortestSeekTimeFirst,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,但这种调度算法却不能保证平均寻道时间最短。
(3) 扫描(SCAN)算法:SCAN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,SCAN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。
(4) 循环扫描(CSCAN)算法:处理该进程的请求,致使该进程的请求被严重地推迟。
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。
cscan算法磁头移动总数计算
一、概述在磁盘调度算法中,cscan算法是一种常用的算法之一。
它主要用于减少磁头的寻道时间,从而提高磁盘I/O性能。
本文将会介绍cscan 算法的基本原理,并详细解释如何计算磁头的总移动距离。
二、cscan算法介绍1.1 cscan算法是一种循环扫描算法,它沿着磁道的方向进行扫描,当磁头到达磁盘的最后一个磁道时,会立即返回到最开始的磁道进行扫描。
1.2 cscan算法的特点是磁头始终向同一个方向进行移动,这样可以尽量减少磁头的寻道时间,提高磁盘I/O性能。
三、cscan算法磁头移动总数计算2.1 我们需要了解磁盘的结构。
磁盘由多个磁道组成,每个磁道又由多个扇区组成。
磁头在进行读写操作时,需要先定位到指定的磁道,然后找到相应的扇区进行读写。
2.2 在cscan算法中,磁头的移动方向始终是同一个。
当需要进行磁盘I/O操作时,磁头会按照顺时针或逆时针的方向进行移动,直到找到目标磁道进行读写操作。
2.3 磁头的总移动距离可以通过以下公式进行计算:总移动距离 = (最后一次访问的磁道号 - 第一次访问的磁道号) + (磁盘的磁道数 - 1)四、实例分析3.1 假设一个磁盘有100个磁道,磁头需要按照cscan算法进行磁盘I/O操作。
首次访问的磁道号为50,最后一次访问的磁道号为80。
3.2 根据上述公式,可以计算出磁头的总移动距离为:总移动距离 = (80 - 50) + (100 - 1) = 30 + 99 = 129磁头的总移动距离为129。
五、总结cscan算法是一种常用的磁盘调度算法,它通过减少磁头的寻道时间来提高磁盘I/O性能。
在实际应用中,我们可以通过计算磁头的总移动距离来评估cscan算法的性能表现。
希望本文对读者了解cscan算法的磁头移动总数计算有所帮助。
六、参考文献[1] Silberschatz A, Galvin PB, Gagne G. Operating System Concepts. Wiley, 2018.[2] Tanenbaum AS, Bos H. Modern Operating Systems. Pearson Education, 2014.七、 cscan算法在实际应用中的优缺点4.1 cscan算法作为一种常见的磁盘调度算法,其优点主要在于能够有效减少磁头的寻道时间,从而提高了磁盘I/O性能。
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。
C语言磁盘调度算法
C语言磁盘调度算法
一、磁盘调度算法
磁盘调度算法是指在磁盘读写期间,将磁头移动的方式。
磁盘调度算法是操作系统和磁盘控制器的重要部分,它决定了磁头移动的顺序,最后影响磁盘读写的速度和效率。
先来先服务算法是一种比较基础的磁盘调度算法,它根据任务的先后顺序,按照FIFO(First-In-First-Out)的原则,先处理先提交的任务,后提交的任务后处理。
这种算法简单易实现,而且给出的结果是最长的寻道时间,但是其在分布较为不均匀的情况下容易导致较长的寻道时间。
2、最短寻道时间优先(Shortest Seek Time First,SSTF)
最短寻道时间优先算法是最新的一种磁盘调度算法,它把磁头移动的次数和磁头移动时间两个因素考虑在内,每次把最短寻道时间的任务优先处理,从而尽量减少磁头移动的次数,减少磁头的停顿次数,提高磁盘读写效率。
3、扫描算法(SCAN)
扫描算法称作电梯调度算法,也称作时钟调度算法,原理是先从其中一侧开始扫描。
c语言编写的进程调度算法
c语言编写的进程调度算法C语言编写的进程调度算法进程调度是操作系统的核心功能之一,它负责按照一定的策略和算法,合理地分配CPU资源给正在运行或即将运行的进程,从而提高操作系统的性能和资源利用率。
在操作系统中,存在多种不同的进程调度算法,本文将以C语言编写进程调度算法为主题,一步一步回答。
第一步:定义进程结构体首先,我们需要定义一个进程的数据结构体,以便在调度算法中使用。
进程结构体包括进程ID、进程优先级、进程状态等信息。
以下是一个简单的进程结构体示例:ctypedef struct {int pid; 进程IDint priority; 进程优先级int state; 进程状态} Process;第二步:初始化进程队列进程队列是存储所有待调度进程的数据结构,可以使用链表或数组来实现。
在初始化进程队列之前,需要先创建一个空的进程队列。
以下是一个简单的初始化进程队列函数:c#define MAX_PROCESSES 100 最大进程数Process processQueue[MAX_PROCESSES]; 进程队列int processCount = 0; 当前进程数void initProcessQueue() {processCount = 0;}第三步:添加进程到队列在调度算法中,需要将新创建或运行的进程添加到进程队列中,这样才能对其进行调度。
以下是一个简单的添加进程到队列的函数:void addProcess(int pid, int priority, int state) {if (processCount >= MAX_PROCESSES) {printf("进程队列已满,无法添加进程!\n");return;}Process newProcess;newProcess.pid = pid;newProcess.priority = priority;newProcess.state = state;processQueue[processCount] = newProcess;processCount++;}第四步:实现进程调度算法进程调度算法决定了操作系统如何决定哪个进程应该被调度并获得CPU 资源。
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。
操作系统磁盘调度算法
操作系统课程设计任务书题目:磁盘调度算法院系:专业:班级:姓名:学号:指导教师:设计时间: 2018.1.1-2018.1.5指导教师评语目录1、需求分析 (4)1.1课题描述 (4)1.2课题目的 (4)1.3理论依据 (7)2、概要设计 (8)2.1设计方法 (8)2.2技术 (8)2.3运行环境 (8)3、详细设计 (9)3.1流程图 (11)3.2程序主要代码 (13)4、运行结果及分析 (14)4.1运行结果 (15)4.2结果详细分析 (16)5、总结和心得 (16)6、参考文献 (17)7、附录:程序源代码 (23)1、需求分析1.1课题描述这次课程设计我研究的题目是:磁盘调度算法。
具体包括三种算法分别是:先来先服务算法(FCFS)、最短寻道时间优先算法(SSTF)、扫描算法(电梯调度算法)(SCAN)。
1.2课题目的通过这次实验,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,扫描SCAN算法的实现方法。
1.3理论依据设备的动态分配算法及进程调度相似,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。
平均寻道长度(L)为所有磁道所需移动距离之和除以总的所需访问的磁道数(N),即:L=(M1+M2+……+Mi+……+MN)/N其中Mi为所需访问的磁道号所需移动的磁道数。
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。
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p=rp;
printf(" %d ",p->num);
rp=p->next;
}
else
{
sum+=front;
p=lp;
printf(" %d ",p->num);
lp=p->pre;
}
}
{
if(pt>='0'&&pt<='9')
{
str[i]=pt;i++;
space=0;
}
else
{
if(pt==' '||pt=='\n')
{if(space==1) break;
else
{str[i]='\0';
}
i=0;
for(i=0,j=1;array[j]!=-1;i++,j++)
{
if(array[i]>array[j]) sum+=(array[i]-array[j]);
else sum+=(array[j]-array[i]);
}
return(sum);
}
p1->next=head;
p1->pre=null;
p1->num=cidao[i];
head->pre=p1;
head=p1;
}
else
{
while(p1->next!=null&&p1->num<=cidao[i])/* */
printf("\nThe Total : %d ",count2);
printf("\n\nPleast input last cipanhao : ");
scanf("%d",&last);
count3=SCAN(head,last,cidao[0]);
printf("\nThe Total : %d \n",count3);
p1->pre=null;
p1->num=cidao[0];
p1->next=null;
i=1;
while(cidao[i]!=-1)
{ if(cidao[i]<head->num)/* */
{
p1=(struct cidaohao *)malloc(len);
if(fp==NULL)
{
printf("Cann't open this file ");
exit(0);
}
printf("\nPlease input cidaohao now : ");
scanf("%d",&cidao[0]);
while((pt=fgetc(fp))!=EOF)/* */
{
printf(" %d ",pp->num);
sum+=pp->num-pp->pre->num;
pp=pp->pre;
}
printf(" %d ",pp->num);
return(sum);
}
}
else
rp=p->next;
}
return(sum);
}
}
}while(p->next!=null||p->pre!=null);
}
SCAN(head,n,m)
struct cidaohao *head;
int n,m;
{struct cidaohao *p,*pp;
}
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
#define null 0
#define len sizeof(struct cidaohao)
struct cidaohao
{
struct cidaohao *pre;
int sum=0;
printf("\nSCAN : ");
p=head;
while(p->num!=m) p=p->next;/* */
pp=p;
if(n<m)
{while(pp->next!=null)
{
sum+=pp->next->num-pp->num;
fclose(fp);
i=0;
count1=FCFS(cidao);/* */
printf("\nThe Total : %d \n",count1);
p1=p2=head=(struct cidaohao* )malloc(len);/* */
printf(" %d ",pp->num);
return(sum);
}
}
}
main()
{
FILE *fp;
char pt;
char str[10];
int cidao[100],i,j=1,count1=0,count2=0,count3=0,last,space=0;
struct cidaohao *p1,*p2,*new,*head;/* */
struct cidaohao *p,*lp,*rp;
for(i=0;i<50;i++) cidao[i]=-1;
i=0;
fp=fopen("cipan.txt","r+");/* */
new->next=null;
new->pre=p1;
p1->next=new;
}
p1=head;/* */
}
i++;/* */
}
count2=SSTF(head,cidao[0]);
{
while(pp->pre!=null)
{
sum+=pp->num-pp->pre->num;
pp=pp->pre;
printf(" %d ",pp->num);
}
sum+=p->next->num-pp->num;
ppห้องสมุดไป่ตู้p->next;
lp=p->pre;
rp=p->next;
do
{
if(p->next!=null&&p->pre!=null)
{ front=p->num-lp->num;
behind=rp->num-p->num;
if(front>=behind)
{
SSTF(head,now)
struct cidaohao *head;
int now;
{struct cidaohao *p,*lp,*rp;
int sum=0,front,behind;
p=head;
printf("\nSSTF :");
while(p->num!=now) p=p->next;/* */
}
return(sum);
}
if(p->pre==null)
{
while(rp->num!=0)
{
sum+=rp->num-p->num;
p=rp;
printf(" %d ",p->num);
else
{
if(p->next==null)
{ while(lp->num!=0)
{
sum+=p->num-lp->num;
p=lp;
printf(" %d ",p->num);
lp=p->pre;
new->next=p1;
new->pre=p2;
p1->pre=new;
p2->next=new;
}
else
{/* */
new=(struct cidaohao*)malloc(len);
new->num=cidao[i];
pp=pp->next;
printf(" %d ",pp->num);
}
sum+=pp->num-p->pre->num;
pp=p->pre;
if(pp->num==0) return(sum);
else
{while(pp->pre!=null)
cidao[j]=atoi(str);
if(pt=='\n') break;
else