操作系统课程设计报告-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。
操作系统磁盘调度算法实验报告
《操作系统原理》课程设计报告书题目：磁盘调度专业：网络工程学号：学生姓名：指导教师：完成日期：目录第一章课程设计目的...................... 错误!未定义书签。
编写目的.............................. 错误!未定义书签。
第二章课程设计内容...................... 错误!未定义书签。
设计内容.............................. 错误!未定义书签。
、先来先服务算法（FCFS）........... 错误!未定义书签。
、最短寻道时间优先算法（SSTF）..... 错误!未定义书签。
、扫描算法（SCAN）................. 错误!未定义书签。
、循环扫描算法（CSCAN）............ 错误!未定义书签。
第三章系统概要设计...................... 错误!未定义书签。
模块调度关系图........................ 错误!未定义书签。
模块程序流程图........................ 错误!未定义书签。
FCFS算法......................... 错误!未定义书签。
SSTF算法......................... 错误!未定义书签。
SCAN算法......................... 错误!未定义书签。
CSCAN算法........................ 错误!未定义书签。
第四章程序实现.......................... 错误!未定义书签。
主函数的代码实现..................... 错误!未定义书签。
算法的代码实现........................ 错误!未定义书签。
SSTF算法的代码实现 .................. 错误!未定义书签。
SCAN算法的代码实现 .................. 错误!未定义书签。
操作系统实验报告—磁盘调度算法
操作系统实验报告—磁盘调度算法操作系统实验报告实验3磁盘调度算法报告日期：20XX-6-17姓名：学号：班级：任课教师：实验3磁盘调度算法一、实验内容模拟电梯调度算法，实现对磁盘的驱动调度。
二、实验目的磁盘是一种高速、大量旋转型、可直接存取的存储设备。
它作为计算机系统的辅助存储器，负担着繁重的输入输出任务，在多道程序设计系统中，往往同时会有若干个要求访问磁盘的输入输出请示等待处理。
系统可采用一种策略，尽可能按最佳次序执行要求访问磁盘的诸输入输出请求，这就叫驱动调度，使用的算法称驱动调度算法。
驱动调度能降低为若干个输入输出请求服务所须的总时间，从而提高系统效率。
本实验要求学生模拟设计一个驱动调度程序，观察驱动调度程序的动态运行过程。
三、实验原理模拟电梯调度算法，对磁盘调度。
磁盘是要供多个进程共享的存储设备，但一个磁盘每个时刻只能为一个进程服务。
当有进程在访问某个磁盘时，其他想访问该磁盘的进程必须等待，直到磁盘一次工作结束。
当有多个进程提出输入输出请求处于等待状态，可用电梯调度算法从若干个等待访问者中选择一个进程，让它访问磁盘。
当存取臂仅需移到一个方向最远的所请求的柱面后,如果没有访问请求了,存取臂就改变方向。
假设磁盘有200个磁道，用C语言随机函数随机生成一个磁道请求序列放入模拟的磁盘请求队列中，假定当前磁头在100号磁道上，并向磁道号增加的方向上移动。
请给出按电梯调度算法进行磁盘调度时满足请求的次序,并计算出它们的平均寻道长度。
四、实验过程1.画出算法流程图。
2．源代码#include #include #include int *Init(intarr) {int i = 0;srand((unsignedint)time(0)); for (i = 0; i = num) {a[j+1] = arr[i]; j++; } else {b[k+1] = arr[i]; k++; } }printf(\访问序列：\\n\); for (i = 1; i 0; i--) { printf(\, b[i]); }sum = ((a[j]-100)*2+(100- b[1]))/15;printf(\平均寻道长度：%d\, sum); }int main {int arr[15] = { 0 }; int *ret=Init(arr); two_part(ret); getchar ; return 0;}4运行结果：五、实验小结通过本次实验，我对scan算法更加深入理解，用C语言模拟电梯调度算法，实现对磁盘的驱动调度，这个相比前两个实验实现起来相对简单，理解了算法实现起来尤为简单，程序敲出来之后没有错误，可直接运行，结果验证也无误。
操作系统课程设计磁盘调度报告
题目：磁盘调度一．设计目的本课程设计是学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，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，加强了动手能力。
二．课程设计内容和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）三．算法及数据结构3.1算法的总体思想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。
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。
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。
其中传送信息所花的时间，是在硬件设计就固定的。
而寻找时间和延迟时间是与信息在磁盘上的位置有关。
为了减少移动臂进行移动花费的时间，每个文件的信息不是按盘面上的磁道顺序存放满一个盘面后，再放到下一个盘面上。
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》实验六磁盘调度报告
《操作系统》实验六磁盘调度报告磁盘调度是指操作系统对存储在磁盘中的数据进行管理和调度，以提高磁盘的利用率和系统的性能。
在实验六中，我们将学习和实现几种经典的磁盘调度算法，并通过实验比较它们的性能。
本次实验中，我们实现了以下几种磁盘调度算法：先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、电梯算法（SCAN）和循环扫描（C-SCAN）。
下面将对这几种算法进行具体的介绍和分析。
首先是先来先服务算法（FCFS）。
该算法按照请求的顺序进行磁盘访问，先到达的请求先被服务。
该算法实现简单，但是它无法根据磁盘的物理布局情况进行优化，因此可能出现不连续访问磁盘的情况，导致磁盘的寻道时间增加。
实验结果显示，在磁盘请求序列比较随机的情况下，FCFS算法的性能较差。
第二种算法是最短寻道时间优先算法（SSTF）。
该算法选择与当前磁头位置最近的磁道进行访问，以减少寻道时间。
实验结果显示，SSTF算法在磁盘请求序列比较随机的情况下，相较于FCFS算法，可以有效地减少寻道时间。
然而，当一些磁道频繁被请求时，SSTF算法会优先访问该磁道，导致其他磁道的请求被延迟，出现饥饿现象。
第三种算法是电梯算法（SCAN）。
该算法模拟电梯的运行过程，在一个方向上依次访问磁道，直到到达磁盘的最边缘，然后改变方向继续访问。
实验结果显示，SCAN算法可以很好地优化磁盘访问的顺序，减少寻道时间。
但是，SCAN算法可能导致一些请求在磁盘的一侧永远得不到服务，造成饥饿现象。
最后是循环扫描算法（C-SCAN）。
该算法和SCAN算法类似，不同之处是C-SCAN算法在到达磁盘最边缘后，直接返回到磁道的起始位置继续扫描。
实验结果显示，C-SCAN算法可以减少饥饿现象，但是可能出现磁盘一侧被连续访问导致其他区域的访问不均衡。
综上所述，不同的磁盘调度算法在不同的应用场景下有不同的性能表现。
在磁盘请求序列比较随机的情况下，SSTF算法能够最大程度地减少寻道时间。
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。
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华南农业⼤学数学与信息学院（软件学院）《操作系统分析与设计实习》成绩单开设时间：2015学年第⼀学期⼀、需求分析(1)输⼊的形式和输⼊值的范围：在⽂本框输⼊序列长度，输⼊值为int类型输出每种算法的平均寻道长度。
(3)程序所能达到的功能：模拟实现FCFS、SSTF、SCAN、C-SCAN 算法，并计算及⽐较磁头移动道数。
（4）测试数据：包括正确的输⼊及其输出结果和含有错误的输⼊及其输出结果：⼆、概要设计1）主程序流程图：输出随机⽣成400个磁道号序列主菜单选择算法开始FCFS SSTFSCANC-SCAN 结束（2）各程序模块之间的调⽤关系磁头初始位置输⼊及合法性检查冒泡排序算法由外向内输出磁道序列由内向外输出磁道序列由当前位置向内再向外输出磁道序列由当前位置向外再向内输出磁道序列由当前位置向内再由外向内输出磁道序列由当前位置向外再由内向外输出磁道序列就近选择主函数SCANC-SCAN三、详细设计1）各操作伪码算法（1）实现磁头初始位置的输⼊并进⾏合法性检查int printstarter()//磁头初始位置输⼊{输⼊：磁头初始位置;if输⼊⼩于0或⼤于1500{输出："输⼊数据类型有误，请重新输⼊！"<重新输⼊}Else 返回合法的磁头初始位置}（2）冒泡排序算法int *bubble//冒泡排序算法{for 从数组的第⼀个元素开始重复{依次和后续元素表较⼤⼩；If后⾯元素⼤于当前元素交换数值；}输出排序后的数组；返回数组；}（3）int out_to_in//由磁道最外向内输出磁道序列{for 从最外磁道开始{依次输出磁道号;当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；返回绝对值之和；}（4）int in_to_out//由磁道最内向外输出磁道序列{ for 从最内磁道开始{依次输出磁道号;当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；磁头初始位置=当前磁道号；}返回绝对值之和；}（5）int out_to_in_to_out//先由当前位置向内再向外{找到⼩于等于磁头初始位置的磁道for由该磁道开始{向内依次输出磁道号；当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；}for由该磁道的外侧磁道开始{向外依次输出磁道号；当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；}返回绝对值之和；}（6）int in_to_out_to_in//先由当前位置向外再向内{找到⼤于等于磁头初始位置的磁道for由该磁道开始{向外依次输出磁道号；当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；}for由该磁道的内侧磁道开始当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；}返回绝对值之和；}（7）int out_to_in_twice由当前磁道向内再从最外向内{找到⼩于等于磁头初始位置的磁道；for由该磁道开始{向内依次输出磁道号；当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；}for由最外侧磁道开始{向内依次输出磁道号直到⼩于等于初始位置的磁道的外侧⼀个磁道；当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；}返回绝对值之和；}（8）int in_to_out_twice由当前磁道向外再从最内向外{找到⼤于等于磁头初始位置的磁道for由该磁道开始{向内依次输出磁道号；当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；}for由最内侧磁道开始{向外依次输出磁道号直到⼩于等于初始位置的磁道的内侧⼀个磁道；当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；}返回绝对值之和；{找到⼤于磁头初始位置的磁道；while初始位置内侧差绝对值更⼩{输出内侧磁道号;绝对值差求和；初始位置更新为当前磁道号；}while 初始位置外侧绝对值差更⼩{输出外侧磁道号；绝对值差求和；初始位置更新为当前磁道号；}}If已到达最内侧未到达最外侧{if内侧绝对值差更⼩{输出最内侧磁道号；绝对差值求和；初始位置更新；while 向外侧依次输出磁道号直到到达最外侧{绝对差值求和；更新初始位置；}}else外侧绝对值差更⼩{While向外侧依次输出磁道号直到到达最外侧{绝对差值求和；更新初始位置；绝对差值求和；更新初始位置；}}if 已到达最外侧未到达最内侧{If外侧绝对值更⼩{输出最外侧磁道号；绝对差值求和；更新初始位置；while向内依次输出磁道号{绝对差值求和；更新初始位置；}}else{while 向内依次输出磁道号{绝对差值求和；更新初始位置；}输出最外侧磁道号；绝对值差求和；更新初始位置；}}if均到达最内侧和最外侧{if 外侧差绝对值更⼩{}else{输出最内侧磁道号并绝对值差求和；输出最外侧磁道号并绝对值差求和；}}求总和并返回；}（10）void FCFS算法{输出磁盘请求序列为；按照磁盘请求序列依次输出磁盘扫描序列；当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；求平均值；输出平均寻道长度；}（11）void SSTF算法{if序列中最⼤的磁道号⼩于磁头初始位置{调⽤out_to_in直接由外向内;}if 序列中最⼩的磁道号⼤于磁头初始位置{调⽤in_to_out直接由内向外;}If 磁头初始位置为中间值{调⽤就近选择算法；}求均值；输出平均寻道时间；}输⼊：磁臂移动⽅向（1：向外，0：向内）; if 序列中最⼤的磁道号⼩于磁头初始位置{调⽤out_to_in直接由外向内；}if序列中最⼩的磁道号⼤于磁头初始位置{调⽤in_to_out直接由内向外；}if 初始磁头位置为中间值{if 磁臂⽅向向内{调⽤out_to_in_to_out；}if 磁臂⽅向向外{调⽤n_to_out_to_in；}}求均值；输出平均寻道时间；}（13）Viod C-SCAN算法{请输⼊磁臂移动⽅向（1：向外，0：向内）；if 序列中最⼤磁道号⼩于等于磁头初始位置{ if磁臂⽅向向内{调⽤out_to_in;}if磁臂⽅向向外{调⽤in_to_out;if 序列中最⼤磁道号⼤于等于磁头初始位置{if磁臂⽅向向内{调⽤out_to_in;}if磁臂⽅向向外{调⽤in_to_out;}}if初始磁头位置为中间值{if (磁臂⽅向向内{调⽤out_to_in_twice;}if 磁臂⽅向向外{调⽤in_to_out_twice);}}求均值；输出平均寻道时间；}（14）主函数int main(){随机⽣成200个0~499的磁道序列并输出；随机⽣成100个500~999的磁道序列并输出；随机⽣成100个1000~1500的磁道序列并输出；输出：主菜单；输⼊：⽤户选择并进⾏合法性检查switch (⽤户选择)case 2:调⽤SSTF（）case 3:调⽤SCAN（）case 4:调⽤C-SCAN（）case 5:退出}}2）函数的调⽤关系图四、调试分析1）调试过程中遇到的问题以及对设计与实现的讨论和分析：（1）随机⽣成400个磁道号序列：使⽤rand()函数，对于：50%位于 0～499，25%分布在 500～999，25%分布在 1000～1499，采⽤如下⽅法解决：track[i] = (rand() % 500);track[i] = (rand() % 500)+500;track[i] = (rand() % 500)+1000;（2）通过对每⼀⾏的输出设置断点判断问题出现在哪⾥，把出问题的地⽅缩⼩到⼀定范围，然后解决问题，如若解决不出则上⽹查询。
操作系统课程设计报告X操作系统课程设计磁盘调度算法
课 程 设 计2007年6月27日设计题目 学 号 专业班级 姓 名 指导教师 磁盘调度算法张栋20042623 信息安全04-01 刘晓平，李琳，路强目录一、摘要 (3)二、算法基本思想描述 (3)2.1 磁盘调度主要思想 (3)2.2 算法描述 (3)三、开发环境 (5)四、重要算法和设计思路描述 (5)五、程序实现---数据结构 (8)六、程序实现---程序清单 (10)6.1源代码 (10)6.2运行结果 (21)七、参考文献 (21)八、总结 (22)一、摘要磁盘调度算法●建立相应的数据结构；●在屏幕上显示磁盘请求的服务状况；●时间的流逝可用下面几种方法模拟：（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位；(b)响应WM_TIMER；（本课程设计采用此方式）●将一批磁盘请求的情况存磁盘文件，以后可以读出并重放；●计算磁头移动的总距离及平均移动距离；●支持算法：FCFS、SSTF、SCAN、CSCAN、FSCAN。
关键字：磁盘调度，FCFS、SSTF、SCAN、CSCAN、FSCAN，MFC编程，Key Words: Disk Schedule; FCFS、SSTF、SCAN、CSCAN、FSCAN，MFC Programming二、算法基本思想描述2.1 磁盘调度主要思想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。
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。
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-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
计算机操作系统课程设计设计说明书磁盘调度算法的实现与分析学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)计算机与通信学院目录1 课程设计简介 (3)1.1 课程设计的目的 (3)1.2 课程设计内容 (3)1.2.1 先服务FCFS (First Come First Server) (3)1.2.2最短寻道时间优先SSFT (Shortest Seek Time First) (3)1.2.3 SCAN (4)1.2.4 C－SCAN (5)2 数据结构的设计 (6)2.1 数据结构的设计理念 (6)2.2 数据结构的详细设计 (6)2.2.1 FCFS策略 (6)2.2.2 SSTF策略 (6)2.2.3 SCAN策略 (7)2.2.4 C_SCAN策略 (7)3 功能模块（或算法）描述 (8)3.1 排序模块（流程图） (8)3.1.1 SSTF策略 (8)3.1.2 SCAN策略 (8)3.1.3 C_SCAN策略 (9)3.2 求移动的磁道数模块（流程图） (9)4 程序运行结果 (11)4.1 FCSF策略的运行结果 (11)4.2 SSTF策略的运行结果 (11)4.3 SCAN策略的运行结果 (12)4.4 C_SCAN策略的运行结果 (12)5、心得体会 (13)参考文献 (14)附源代码 (15)附录一:FCFS策略 (15)附录三:SCAN策略 (16)附录四:C_SCAN策略 (18)1 课程设计简介1.1 课程设计的目的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。
主要对FCFS（先来先服务），SSTF（最短寻道时间优先），SCAN（电梯调度算法），C-SCAN（循环调度算法）这几种磁盘调度的算法分析和实现。
1.2 课程设计内容1.2.1 先服务FCFS (First Come First Server)这是最简单的磁盘调度策略，它根据进程请求访问磁盘的时间顺序进行调度。
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。
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、华南农业大学数学与信息学院（软件学院）《操作系统分析与设计实习》成绩单开设时间：2015学年第一学期评价指标：题目内容和要求完成情况优□良□中□差□对算法原理的理解程度优□良□中□差□程序设计水平优□良□中□差□程序运行效果及正确性优□良□中□差□课程设计报告结构清晰优□良□中□差□|报告中总结和分析详尽优□良□中□差□一、需求分析(1)输入的形式和输入值的范围：在文本框输入序列长度，输入值为int类型(2)^(3)输出的形式：输出每种磁盘调度算法的服务序列；输出每种算法的平均寻道长度。
(4)程序所能达到的功能：模拟实现FCFS、SSTF、SCAN、C-SCAN 算法，并计算及比较磁头移动道数。
（4）测试数据：包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果：二、概要设计1）主程序流程图：&输出随机生成400个磁道号序列主菜单选择算法开始FCFS SSTFSCANC-SCAN 结束（2）各程序模块之间的调用关系磁头初始位置输入及合法性检查冒泡排序算法由外向内输出磁道序列由内向外输出磁道序列由当前位置向内再向外输出磁道序列由当前位置向外再向内输出磁道序列由当前位置向内再由外向内输出磁道序列由当前位置向外再由内向外输出磁道序列就近选择主函数FCFSSSFTSCANC-SCAN三、详细设计1）各操作伪码算法/（1）实现磁头初始位置的输入并进行合法性检查int printstarter()//磁头初始位置输入{输入：磁头初始位置;if输入小于0或大于1500{输出："输入数据类型有误，请重新输入！" <<endl;重新输入；}Else 返回合法的磁头初始位置}（2）冒泡排序算法int *bubble//冒泡排序算法{<for 从数组的第一个元素开始重复{依次和后续元素表较大小；If后面元素大于当前元素交换数值；}输出排序后的数组；返回数组；\}（3）int out_to_in//由磁道最外向内输出磁道序列{for 从最外磁道开始{依次输出磁道号;|当前磁道号与磁头初始未至的绝对值求和；磁头初始位置=当前磁道号；}返回绝对值之和；}（4）int in_to_out//由磁道最内向外输出磁道序列{:for 从最内磁道开始{依次输出磁道号;当前磁道号与磁头初始未至的绝对值求和；磁头初始位置=当前磁道号；}返回绝对值之和；}~（5）int out_to_in_to_out//先由当前位置向内再向外{找到小于等于磁头初始位置的磁道for由该磁道开始{）向内依次输出磁道号；当前磁道号与磁头初始未至的绝对值求和；}for由该磁道的外侧磁道开始{向外依次输出磁道号；当前磁道号与磁头初始未至的绝对值求和；}^返回绝对值之和；}（6）int in_to_out_to_in//先由当前位置向外再向内{找到大于等于磁头初始位置的磁道~for由该磁道开始{向外依次输出磁道号；当前磁道号与磁头初始未至的绝对值求和；}for由该磁道的内侧磁道开始{向内依次输出磁道号；】当前磁道号与磁头初始未至的绝对值求和；}返回绝对值之和；}（7）int out_to_in_twice由当前磁道向内再从最外向内{~找到小于等于磁头初始位置的磁道；for由该磁道开始{向内依次输出磁道号；当前磁道号与磁头初始未至的绝对值求和；}for由最外侧磁道开始{{向内依次输出磁道号直到小于等于初始位置的磁道的外侧一个磁道；当前磁道号与磁头初始未至的绝对值求和；}返回绝对值之和；}，（8）int in_to_out_twice由当前磁道向外再从最内向外{找到大于等于磁头初始位置的磁道for由该磁道开始{向内依次输出磁道号；当前磁道号与磁头初始未至的绝对值求和；—}for由最内侧磁道开始{向外依次输出磁道号直到小于等于初始位置的磁道的内侧一个磁道；当前磁道号与磁头初始未至的绝对值求和；}返回绝对值之和；}@（9）int nearest_select就近选择{找到大于磁头初始位置的磁道；while初始位置内侧差绝对值更小{ 输出内侧磁道号;绝对值差求和；；初始位置更新为当前磁道号；}while 初始位置外侧绝对值差更小{输出外侧磁道号；绝对值差求和；初始位置更新为当前磁道号；}：}If已到达最内侧未到达最外侧{if内侧绝对值差更小{输出最内侧磁道号；绝对差值求和；初始位置更新；…while 向外侧依次输出磁道号直到到达最外侧 {绝对差值求和；更新初始位置；}}else外侧绝对值差更小？{While向外侧依次输出磁道号直到到达最外侧{绝对差值求和；更新初始位置；}输出最内侧磁道号；绝对差值求和；/更新初始位置；}}if 已到达最外侧未到达最内侧{If外侧绝对值更小{—输出最外侧磁道号；绝对差值求和；更新初始位置；while向内依次输出磁道号{绝对差值求和；更新初始位置；},}else{while 向内依次输出磁道号{绝对差值求和；更新初始位置；}"输出最外侧磁道号；绝对值差求和；更新初始位置；}}if均到达最内侧和最外侧{【if 外侧差绝对值更小{输出最外侧磁道号并绝对值差求和；输出最内侧磁道号并绝对值差求和；}else{输出最内侧磁道号并绝对值差求和；（输出最外侧磁道号并绝对值差求和；}}求总和并返回；}（10）void FCFS算法!{输出磁盘请求序列为；按照磁盘请求序列依次输出磁盘扫描序列；当前磁道号与磁头初始未至的绝对值求和；求平均值；输出平均寻道长度；}（11）void SSTF算法{。
if序列中最大的磁道号小于磁头初始位置{调用out_to_in直接由外向内;}if 序列中最小的磁道号大于磁头初始位置 {调用in_to_out直接由内向外;}（If 磁头初始位置为中间值{调用就近选择算法；}求均值；输出平均寻道时间；}：（12）void SCAN算法{输入：磁臂移动方向（1：向外，0：向内）;if 序列中最大的磁道号小于磁头初始位置{调用out_to_in直接由外向内；}》if序列中最小的磁道号大于磁头初始位置{调用in_to_out直接由内向外；}if 初始磁头位置为中间值{if 磁臂方向向内，{调用out_to_in_to_out；}if 磁臂方向向外{调用n_to_out_to_in；}}~求均值；输出平均寻道时间；}（13）Viod C-SCAN算法{请输入磁臂移动方向（1：向外，0：向内）；if 序列中最大磁道号小于等于磁头初始位置{…if磁臂方向向内{调用out_to_in;}if磁臂方向向外{…调用in_to_out;}}if 序列中最大磁道号大于等于磁头初始位置{if磁臂方向向内、{调用out_to_in;}if磁臂方向向外{调用in_to_out;}}"if初始磁头位置为中间值{if (磁臂方向向内{调用out_to_in_twice;}if 磁臂方向向外{?调用in_to_out_twice);}}求均值；输出平均寻道时间；}（14）主函数int main()；{随机生成200个0~499的磁道序列并输出；随机生成100个500~999的磁道序列并输出；随机生成100个1000~1500的磁道序列并输出；输出：主菜单；输入：用户选择并进行合法性检查switch (用户选择){%case 1:调用FCFS（）;case 2:调用SSTF（）case 3:调用SCAN（）case 4:调用C-SCAN（）case 5:退出}}!—2）函数的调用关系图四、调试分析1）调试过程中遇到的问题以及对设计与实现的讨论和分析：*（1）随机生成400个磁道号序列：使用rand()函数，对于：50%位于 0～499，25%分布在 500～999，25%分布在 1000～1499，采用如下方法解决：track[i] = (rand() % 500);track[i] = (rand() % 500)+500;track[i] = (rand() % 500)+1000;>（2）通过对每一行的输出设置断点判断问题出现在哪里，把出问题的地方缩小到一定范围，然后解决问题，如若解决不出则上网查询。
算法部分SSTF算法实现的比较复杂，时间复杂度较高。
2）算法的时间复杂性(包括基本操作和其他算法的时间复杂性的分析)和改进设想：（1）FCFS算法：时间复杂度为O（n）,一重循环，算法比较简单；（2）SSTF算法：时间复杂度为O（n^2），二重循环，算法较为复杂；（3）SCAN算法：时间复杂度为O（n）；（4）C-SCAN算法：时间复杂度为O（n）；*3）设计过程的经验和体会：设计过程必须要按照自顶向下的结构化设计方法，各个模块要很清晰的体现，并且要考虑时间复杂度。
整个程序的结构是很清晰的，首先在0~1500的范围内随机生成400个磁道号序列，接着是主菜单选择要使用的算法，各个算法的结构通过调用不同的输出磁道序列函数来实现，并进行绝对值的求和以及平均值的计算。
五、用户使用说明1）按照菜单输入选择何种算法在1~5之间；2）输入磁头初始位置在0~1500之间；3）输入磁臂方向，1：向外，0：向内；《六、测试与运行结果1）初始界面，产生400个随机序列，选择算法：@2）FSFC算法：3）、算法：4）SSTF4）SCAN算法：（1）最小磁道号大于等于初始磁头位置，测试与运行结果：输出请求序列、平均寻道时间：（2）最大磁道号小于等于磁头初始位置，测试与运行结果：输出请求序列、平均寻道时间：（3）方向0,磁头初始位置为中间值，测试与运行结果：输出请求序列、平均寻道时间：（4）方向1,磁头初始位置为中间值，测试与运行结果：输出请求序列、平均寻道时间：5）C-SCAN算法：（1）方向0，最小磁道号大于等于初始磁头位置，测试与运行结果：输出请求序列、平均寻道时间：（2）方向0，最大磁道号小于等于磁头初始位置，测试与运行结果：输出请求序列、平均寻道时间：（3）方向1，最小磁道号大于等于初始磁头位置，测试与运行结果：输出请求序列、平均寻道时间：（4）方向1，最大磁道号小于等于磁头初位置，测试与运行结果：输出请求序列、平均寻道时间：（5）方向0,磁头初始位置为中间值，测试与运行结果：输出请求序列、平均寻道时间：（6）方向1,磁头初始位置为中间值，测试与运行结果：输出请求序列、平均寻道时间：七、总结感想这次的操作系统课程设计，让我对操作系统磁盘调度策略有了更加深刻的认识，自己动手操作比光看书能更能深刻了解磁盘调度的策略和原理，同时对磁盘调度的四种算法——先来先服务算法（FCFS）、最短寻道时间优先算法（SSTF）、SCAN算法，C-SCAN算法有了更深刻的理解和掌握。