操作系统实验第五讲磁盘调度算法

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操作系统 -磁盘调度

磁盘调度算法一、实验目的1、对磁盘调度的相关知识作进一步的了解，明确磁盘调度的原理。

2、加深理解磁盘调度的主要任务。

3、通过编程，掌握磁盘调度的主要算法。

二、实验内容和要求1、对于如下给定的一组磁盘访问进行调度：3、要求给出每种算法中磁盘访问的顺序，计算出平均移动道数。

4、假定当前读写头在90号，向磁道号增加的方向移动。

三、实验报告1、程序中使用的数据结构及符号说明。

2、给出主要算法的流程图。

3、给出程序清单并附上注释。

4、给出测试数据和运行结果。

#include<iostream>#include<iomanip>#include<math.h>using namespace std;const int MaxNumber=100;int TrackOrder[MaxNumber];int MoveDistance[MaxNumber]; //----移动距离;int FindOrder[MaxNumber]; //-----寻好序列。

double AverageDistance; //-----平均寻道长度bool direction; //-----方向 true时为向外，false为向里int BeginNum; //----开始磁道号。

int M; //----磁道数。

int N; //-----提出磁盘I/O申请的进程数int SortOrder[MaxNumber]; //----排序后的序列bool Finished[MaxNumber];void Inith(){cout<<"请输入磁道数（最大磁盘数目）：";cin>>M;cout<<"请输入提出磁盘I/O申请的进程数:";cin>>N;cout<<"请依次输入要访问的磁道号：";for(int i=0;i<N;i++)cin>>TrackOrder[i];for(int j=0;j<N;j++)MoveDistance[j]=0;cout<<"请输入开始磁道号：";cin>>BeginNum;for(int k=0;k<N;k++)Finished[k]=false;for(int l=0;l<N;l++)SortOrder[l]=TrackOrder[l];}//=====================排序函数，将各进程申请的磁道按从小到大排列=================void Sort(){ //------冒泡排序int temp;for(int i=N-1;i>=0;i--)for(int j=0;j<i;j++){if(SortOrder[j]>SortOrder[j+1]){temp=SortOrder[j];SortOrder[j]=SortOrder[j+1];SortOrder[j+1]=temp;}}}//============先来先服务=================================void FCFS(){int temp;temp=BeginNum; //--------将BeginNum赋给temp作为寻道时的当前所在磁道号for(int i=0;i<N;i++){MoveDistance[i]=abs(TrackOrder[i]-temp); //-------计算移动磁道数temp=TrackOrder[i]; //-------寻到后，将此道作为当前所在磁道号，赋给tempFindOrder[i]=TrackOrder[i]; //-----寻好的赋给寻好序列}}//========最短寻道法=============================void SSTF(){int temp,n;int A=M;temp=BeginNum; //--------将BeginNum赋给temp作为寻道时的当前所在磁道号for(int i=0;i<N;i++){for(int j=0;j<N;j++) //-------寻找最短的寻道长度{if(abs(TrackOrder[j]-temp)<A&&Finished[j]==false){A=abs(TrackOrder[j]-temp);n=j;}else continue;}Finished[n]=true; //-------将已经寻找到的Finished赋值为trueMoveDistance[i]=A; //-------寻道长度temp=TrackOrder[n]; //-------当前寻道号。

磁盘调度算法

磁盘调度算法⼀次磁盘读写操作的时间由寻找(寻道)时间、延迟时间和传输时间决定:1) 寻找时间Ts:活动头磁盘在读写信息前，将磁头移动到指定磁道所需要的时间。

这个时间除跨越n条磁道的时间外，还包括启动磁臂的时间s，即:Ts = m * n + s。

式中，m是与磁盘驱动器速度有关的常数，约为0.2ms，磁臂的启动时间约为2ms。

2)延迟时间Tr:磁头定位到某⼀磁道的扇区(块号)所需要的时间，设磁盘的旋转速度为r，则:Tr = 1 / (2 * r)。

对于硬盘，典型的旋转速度为5400r/m，相当于⼀周11.1ms，则Tr为5.55ms;对于软盘，其旋转速度在300~600r/m之间，则Tr为50~100ms。

3) 传输时间Tt:从磁盘读出或向磁盘写⼊数据所经历的时间，这个时间取决于每次所读/写的字节数b和磁盘的旋转速度:Tt = b / (r * N)。

式中，r为磁盘每秒钟的转数;N为⼀个磁道上的字节数。

在磁盘存取时间的计算中，寻道时间与磁盘调度算法相关，下⾯将会介绍分析⼏种算法，⽽延迟时间和传输时间都与磁盘旋转速度相关，且为线性相关，所以在硬件上，转速是磁盘性能的⼀个⾮常重要的参数。

总平均存取时间Ta可以表⽰为:Ta = Ts + Tr + Tt。

（1）先来先服务（FCFS）按请求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。

FCFS算法根据进程请求访问磁盘的先后顺序进⾏调度，这是⼀种最简单的调度算法。

该算法的优点是具有公平性。

如果只有少量进程需要访问，且⼤部分请求都是访问簇聚的⽂件扇区，则有望达到较好的性能;但如果有⼤量进程竞争使⽤磁盘，那么这种算法在性能上往往接近于随机调度。

所以，实际磁盘调度中考虑⼀些更为复杂的调度算法。

1、算法思想:按访问请求到达的先后次序服务。

2、优点:简单，公平。

3、缺点:效率不⾼，相邻两次请求可能会造成最内到最外的柱⾯寻道，使磁头反复移动，增加了服务时间，对机械也不利。

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。

磁盘调度算法实验设计报告

实验五磁盘调度算法班级： xxxxxxxxxxxx姓名：xxxxxxxx学号：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx上级日期：2018年11月成绩：___________________________一、实验目的:通过磁盘调度算法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，容易理解，使磁盘调度的特点更简单明了，加深对先来先服务算法、最短寻道时间优先算法、扫描算法以及循环扫描算法等磁盘调度算法的理解二、实验内容1、程序流程图模块调用关系图模块程序流程图FCFS算法（先来先服务）流程图SSTF（最短寻道时间优先算法）流程图SCAN算法（扫描算法）流程图CSCAN算法（循环扫描算法）流程图2、程序源码1.#include<stdio.h>2.#include<stdlib.h>3.#include<iostream>4.#include<math.h>ing namespace std;6.#define maxsize 10007./*********************判断输入数据是否有效**************************/8.int decide(char str[]) //判断输入数据是否有效9.{10.int i = 0;11.while (str[i] != '\0')12. {13.if (str[i]<'0' || str[i]>'9')14. {15.return 0;16.break;17. }18. i++;19. }20.return i;21.}22./******************将字符串转换成数字***********************/23.int trans(char str[], int a) //将字符串转换成数字24.{25.int i;26.int sum = 0;27.for (i = 0; i<a; i++)28. {29. sum = sum + (int)((str[i] - '0')*pow(10, a - i - 1));30. }31.return sum;32.}33./*********************冒泡排序算法**************************/34.int *bubble(int cidao[], int m)35.{36.int i, j;37.int temp;38.for (i = 0; i<m; i++) //使用冒泡法按从小到大顺序排列39.for (j = i + 1; j<m; j++)40. {41.if (cidao[i]>cidao[j])42. {43. temp = cidao[i];44. cidao[i] = cidao[j];45. cidao[j] = temp;46. }47. }48. cout << "排序后的磁盘序列为：";49.for (i = 0; i<m; i++) //输出排序结果50. {51. cout << cidao[i] << " ";52. }53. cout << endl;54.return cidao;55.}56./*********************先来先服务调度算法************************/57.void FCFS(int cidao[], int m) //磁道号数组，个数为m58.{59.int now;//当前磁道号60.int sum = 0; //总寻道长度61.int j, i;62.int a;63.char str[100];64.float ave; //平均寻道长度65. cout << "磁盘请求序列为：";66.for (i = 0; i<m; i++) //按先来先服务的策略输出磁盘请求序列67. {68. cout << cidao[i] << " ";69. }70. cout << endl;71. cout << "请输入当前的磁道号：";72.B: cin >> str; //对输入数据进行有效性判断73. a = decide(str);74.if (a == 0)75. {76. cout << "输入数据的类型错误,请重新输入！" << endl;77.goto B;78. }79.else80. now = trans(str, a); //输入当前磁道号81. sum += abs(cidao[0] - now);82. cout << "磁盘扫描序列为：";83.for (i = 0; i<m; i++) //输出磁盘扫描序列84. {85. cout << cidao[i] << " ";86. }87.for (i = 0, j = 1; j<m; i++, j++) //求平均寻道长度88. {89. sum += abs(cidao[j] - cidao[i]);90. ave = (float)(sum) / (float)(m);91. }92. cout << endl;93. cout << "平均寻道长度：" << ave << endl;94.}95./**********************最短寻道时间优先调度算法********************/96.void SSTF(int cidao[], int m)97.{98.int k = 1;99.int now, l, r;100.int i, j, sum = 0;101.int a;102.char str[100];103.float ave;104. cidao = bubble(cidao, m); //调用冒泡排序算法排序105. cout << "请输入当前的磁道号：";106.C: cin >> str; //对输入数据进行有效性判断107. a = decide(str);108.if (a == 0)109. {110. cout << "输入数据的类型错误,请重新输入！" << endl;111.goto C;112. }113.else114. now = trans(str, a); //输入当前磁道号115.if (cidao[m - 1] <= now) //若当前磁道号大于请求序列中最大者，则直接由外向内依次给予各请求服务116. {117. cout << "磁盘扫描序列为：";118.for (i = m - 1; i >= 0; i--)119. cout << cidao[i] << " ";120. sum = now - cidao[0];121. }122.if (cidao[0] >= now) //若当前磁道号小于请求序列中最小者，则直接由内向外依次给予各请求服务123. {124. cout << "磁盘扫描序列为：";125.for (i = 0; i<m; i++)126. cout << cidao[i] << " ";127. sum = cidao[m - 1] - now;128. }129.if (now>cidao[0] && now<cidao[m - 1]) //若当前磁道号大于请求序列中最小者且小于最大者130. {131. cout << "磁盘扫描序列为：";132.while (cidao[k]<now) //确定当前磁道在已排的序列中的位置，后面的算法都用到了，可以直接复制后少量修改，节省时间。

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。

操作系统实验第五讲磁盘调度算法讲课讲稿

操作系统实验第五讲磁盘调度算法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第六讲磁盘调度算法一、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. 实验类型验证性+设计性实验4. 实验内容（1）验证先来先服务（FCFS）磁盘调度算法；（2）验证最短寻道时间优先（SSTF）磁盘调度算法；（3）验证SSTF算法造成的线程“饥饿”现象；（4）验证扫描（SCAN）磁盘调度算法；（5）改写SCAN算法。

二、实验环境在OS Lab实验环境的基础上，利用EOS操作系统，由汇编语言及C语言编写代码，对需要的项目进行生成、调试、查看和修改，并通过EOS应用程序使内核从源代码变为可以在虚拟机上使用。

三、实验过程1. 设计思路和流程图（1）改写SCAN算法在已有 SCAN 算法源代码的基础上进行改写，要求不再使用双重循环，而是只遍历一次请求队列中的请求，就可以选中下一个要处理的请求。

算法流程图如下图所示。

图 3.1.1 SCAN算法IopDiskSchedule函数流程图（2）编写循环扫描（CSCAN）磁盘调度算法在已经完成的SCAN算法源代码的基础上进行改写，不再使用全局变量ScanInside确定磁头移动的方向，而是规定磁头只能从外向内移动。

当磁头移动到最内的被访问磁道时，磁头立即移动到最外的被访问磁道，即将最大磁道号紧接着最小磁道号构成循环，进行扫描。

算法流程图如下图所示。

图 3.1.2 CSCAN算法IopDiskSchedule函数流程图（3）编写N-Step-SCAN磁盘调度算法在已经完成的 SCAN 算法源代码的基础上进行改写，将请求队列分成若干个长度为 N 的子队列，调度程序按照 FCFS原则依次处理这些子队列，而每处理一个子队列时，又是按照SCAN算法。

Linux操作系统磁盘调度算法分析

Linux操作系统磁盘调度算法分析磁盘调度算法是指操作系统中用于处理磁盘上的请求的一套算法。

在现代计算机系统中，磁盘是一种非常重要的存储设备，因此如何高效地处理磁盘请求对于提高系统性能至关重要。

Linux操作系统作为一种广泛使用的开源操作系统，也采用了多种磁盘调度算法来提高磁盘访问效率。

本文将对Linux操作系统中常用的磁盘调度算法进行详细分析。

1. 先来先服务（FCFS）调度算法先来先服务是最基本的磁盘调度算法之一。

它按照磁盘请求的提交顺序进行处理。

当一个请求被完成后，下一个请求将按照提交的顺序进行处理。

这种算法的优点是简单易实现，但并不考虑磁盘访问位置和移动时间。

由于磁盘的读写时间和移动时间往往不同，因此FCFS算法可能会导致一些请求等待时间过长，影响系统的响应速度。

2. 最短寻道时间优先（SSTF）调度算法最短寻道时间优先算法是根据当前磁头位置选择离磁头最近的下一个请求进行处理。

该算法考虑了磁头的移动距离，因此能够减少磁头的寻道时间。

但是由于该算法总是选择最近的请求处理，可能导致一些远离磁头的请求等待时间过长，造成一些请求的饥饿现象。

3. 扫描（SCAN）调度算法扫描算法是磁盘调度算法中常用的一种。

它模拟磁头在磁盘上进行的一次扫描操作，沿着一定方向进行磁道的访问。

当磁头到达磁盘的一端时，会改变方向进行下一次扫描。

该算法比较公平，能够较均匀地处理所有磁盘请求，但是由于需要扫描整个磁道，可能导致一些请求等待时间较长。

4. 循环扫描（C-SCAN）调度算法循环扫描算法是对扫描算法的一种改进。

该算法在到达磁盘的一端后不会改变方向，而是直接返回到磁道的另一端进行下一次扫描。

这意味着所有请求都会等待直到磁头回到磁道的起始位置，这样能够减少等待时间，但是也可能导致一些请求的响应时间较长。

5. 最不常用（LFU）调度算法最不常用算法是根据请求的使用频率进行处理的一种算法。

它将优先处理那些使用频率较低的请求，这样能够提高系统的整体性能。

操作系统磁盘调度实验报告

操作系统磁盘调度实验报告一、实验目的：1.了解磁盘调度算法的基本原理；2.熟悉磁盘I/O的实验操作；3.掌握C语言程序编写的磁盘调度算法实现。

二、实验原理：磁盘调度是指操作系统为了提高磁盘I/O的效率而对磁盘请求进行排序和调度的过程。

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。

本次实验中，我们将选择SSTF算法来对磁盘请求进行调度。

SSTF算法的基本思想是选择离当前磁头最近的磁道先进行访问。

三、实验环境：1. 操作系统：Windows 10；2. 开发工具：Visual Studio 2024四、实验步骤：1.创建C语言项目并添加源代码文件；2.实现磁盘调度算法的主要函数，包括判断方向函数、SSTF算法函数；3.在主函数中读取磁道请求，调用SSTF算法函数进行磁道调度；4.运行程序，观察磁道调度结果。

五、实验代码：```c#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<limits.h>//定义磁盘请求的最大数量#define MAX_REQUEST 100//定义磁盘请求结构体typedef struct diskRequestint track; //磁道号int visited; //记录当前请求是否被访问过（0表示未访问，1表示已访问）} DiskRequest;//全局变量，用来记录磁盘请求的数量int n;//方向判断函数，若当前头部位置比目标位置小，则返回1；否则返回-1int determineDirection(int current, int target)if (current < target)return 1;elsereturn -1;//SSTF算法函数，使用SSTF算法将未被访问的磁道号按顺序调度//current: 当前磁头所在磁道号//requests: 磁盘请求数组void SSTF(int current, DiskRequest* requests)int visited = 0; //记录已访问的磁道数量int totalSeekTime = 0; //记录总寻道时间int direction = determineDirection(current,requests[0].track); //记录当前移动方向int next = current; //记录下一个要访问的磁道号//循环调度直到所有磁道访问完毕while (visited < n)int minSeekTime = INT_MAX; //记录最短寻道时间//遍历从当前位置开始的所有未被访问的磁道for (int i = 0; i < n; i++)if (!requests[i].visited)//计算当前未被访问的磁道与当前位置的距离int seekTime = abs(current - requests[i].track); if (seekTime < minSeekTime)minSeekTime = seekTime;next = requests[i].track;}}}//更新总寻道时间totalSeekTime += minSeekTime;//将当前访问的磁道标记为已访问for (int i = 0; i < n; i++)if (requests[i].track == next)requests[i].visited = 1;visited++;break;}}//更新当前位置current = next;}printf("SSTF Algorithm:\n");printf("Total Seek Time: %d\n", totalSeekTime);printf("Average Seek Time: %.2f\n", (float)totalSeekTime / n);int mainDiskRequest* requests; //磁盘请求数组int current; //当前磁头所在磁道号//读取输入，获取磁盘请求的数量和当前磁头所在的磁道号printf("Please enter the number of disk requests: ");scanf("%d", &n);printf("Please enter the current disk track: ");scanf("%d", &current);//动态分配内存给磁盘请求数组requests = (DiskRequest*)malloc(n * sizeof(DiskRequest));//读取磁盘请求的磁道号printf("Please enter the disk requests:\n");for (int i = 0; i < n; i++)scanf("%d", &requests[i].track);requests[i].visited = 0; //初始化磁道为未访问状态}//调用SSTF算法对磁盘请求进行调度SSTF(current, requests);//释放内存free(requests);return 0;```六、实验结果与分析：1.实验输入：```Please enter the number of disk requests: 5Please enter the current disk track: 50Please enter the disk requests:4560102030```2.实验输出：```SSTF Algorithm:Total Seek Time: 75Average Seek Time: 15.00```3.实验分析：根据实验输入，我们可以得知当前磁头的位置为50，磁盘请求的磁道号依次为45、60、10、20、30。

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-磁盘调度算法

操作系统-磁盘调度算法1 一次磁盘读/写操作需要的时间寻找时间（寻道时间）T s：在读/写数据前，需要将磁头移动到指定磁道所花费的时间。

寻道时间分两步：(1) 启动磁头臂消耗的时间：s。

(2) 移动磁头消耗的时间：假设磁头匀速移动，每跨越一个磁道消耗时间为m，共跨越n条磁道。

则寻道时间T s= s + m * n。

磁头移动到指定的磁道，但是不一定正好在所需要读/写的扇区，所以需要通过磁盘旋转使磁头定位到目标扇区。

延迟时间T R：通过旋转磁盘，使磁头定位到目标扇区所需要的时间。

设磁盘转速为r（单位：转/秒，或转/分），则平均所需延迟时间T R=(1/2)*(1/r) = 1/2r。

1/r就是转一圈所需的时间。

找到目标扇区平均需要转半圈，因此再乘以1/2。

传输时间T R：从磁盘读出或向磁盘中写入数据所经历的时间，假设磁盘转速为r，此次读/写的字节数为b，每个磁道上的字节数为N，则传输时间T R= (b/N) * (1/r) = b/(rN)。

每个磁道可存N字节数据，因此b字节数据需要b/N个磁道才能存储。

而读/写一个磁道所需的时间刚好是转一圈的时间1/r。

总的平均时间T a= T s+ 1/2r + b/(rN)，由于延迟时间和传输时间都是与磁盘转速有关的，且是线性相关。

而转速又是磁盘的固有属性，因此无法通过操作系统优化延迟时间和传输时间。

所以只能优化寻找时间。

2 磁盘调度算法2.1 先来先服务算法（FCFS）算法思想：根据进程请求访问磁盘的先后顺序进行调度。

假设磁头的初始位置是100号磁道，有多个进程先后陆续地请求访问55、58、39、18、90、160、150、38、184号磁道。

按照先来先服务算法规则，按照请求到达的顺序，磁头需要一次移动到55、58、39、18、90、160、150、38、184号磁道。

磁头共移动了 45 + 3 + 19 + 21 + 72 + 70 + 10 + 112 + 146 = 498个磁道。

磁盘调度算法及模拟

磁盘调度算法及模拟磁盘调度算法是操作系统中用于管理磁盘访问请求的一种机制，其目的是优化磁盘的访问速度和效率。

磁盘调度算法主要考虑如何按照一定的规则来调度磁盘上的读写请求，以尽可能减少磁头的移动距离和等待时间，提高磁盘的访问性能。

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）、电梯调度算法（SCAN）、循环扫描算法（C-SCAN）和最短期望时间优先（C-LOOK）等。

1.先来先服务（FCFS）算法：按照请求的顺序处理磁盘访问请求，效率较低。

2.最短寻道时间优先（SSTF）算法：始终选择离当前磁头位置最近的请求进行处理，减少磁头的移动距离。

但容易造成一些请求长时间等待。

3.电梯调度算法（SCAN）：磁头按照其中一方向（例如柱面号增大）移动，直到到达磁道的最边缘，然后改变方向继续移动。

这样可以使得距离较远的磁头请求较少等待时间，但在磁头改变方向时可能造成一些请求需要等待。

4.循环扫描算法（C-SCAN）：与SCAN类似，但在到达磁道最边缘后，直接返回到最开始的磁道继续扫描。

这样可以减少等待时间，但请求之间可能存在不公平的情况。

5.最短期望时间优先（C-LOOK）算法：磁头按照其中一方向移动，直到扫描完所有请求，然后返回最开始的磁道重新扫描。

这种方式减少了等待时间，并且使请求公平地被处理。

下面对磁盘调度算法进行模拟：假设磁盘上有一系列的读写请求，我们可以随机生成一些磁道号来模拟这些请求。

假设磁头的初始位置在1号磁道，我们可以使用Python编程语言实现一个简单的模拟算法。

```pythonimport random#初始化请求队列request_queue = []for _ in range(10):request_queue.append(random.randint(1, 100))#初始化磁头位置和移动方向head = 1direction = 1#使用SCAN算法进行模拟total_distance = 0while request_queue:#寻找离当前磁头位置最近的请求nearest_request = min(request_queue, key=lambda x: abs(x - head))#计算磁头移动距离，并更新磁头位置distance = abs(nearest_request - head)head = nearest_request#累计移动距离total_distance += distance#处理请求request_queue.remove(nearest_request)#打印相关信息print('磁头移动到磁道{}，移动距离为{}'.format(nearest_request, distance))print('总移动距离为：', total_distance)```以上为一个简单的模拟算法，随机生成10个磁道号作为请求，模拟使用SCAN算法进行调度。

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。

磁盘调度实验报告

磁盘调度实验报告一、实验目的1.掌握磁盘调度算法的基本原理和思想；2.理解磁盘调度算法的性能指标及其关系；3.利用实验验证各种磁盘调度算法的性能差异。

二、实验原理磁盘调度算法是操作系统中用来调度磁盘的读写操作的一种方法。

磁盘访问的时间主要包括寻道时间、旋转延迟和数据传输时间。

磁盘调度算法的目标是尽可能减少磁头的移动和等待时间，提高磁盘的访问效率。

常用的磁盘调度算法有先来先服务（FCFS）、最短寻找时间优先（SSTF）、电梯扫描（SCAN）和循环扫描（CSCAN）等。

FCFS算法就是按照请求的先后顺序进行访问，即先来的请求先执行。

SSTF算法每次选择最短寻找时间的磁道进行访问，减少了寻道时间。

SCAN算法则是磁头按照一个方向进行扫描，直到扫描到磁盘的一侧，然后改变方向继续扫描。

CSCAN算法是类似于SCAN算法，只是当扫描到磁盘的一侧时，直接跳到另一侧进行扫描。

这些算法各有优缺点，适用于不同的场景和需求。

三、实验过程1.实验环境搭建：选择一台计算机作为实验机器，安装操作系统和相应的磁盘调度算法软件；2.实验数据准备：生成一组磁道访问的请求序列，包括请求的磁道号和读写操作；3.实验数据输入：将生成的请求序列输入到磁盘调度软件中，选择不同的调度算法进行模拟；4.实验结果记录：记录各种调度算法的磁头移动次数和平均访问时间；5.实验数据分析：根据实验结果进行数据分析，比较各种算法的性能差异。

四、实验结果分析根据实验数据进行结果分析，比较不同调度算法的性能差异。

以磁头移动次数和平均访问时间为评价指标，可以看出不同算法对磁盘访问的影响。

在一些情况下，可能一些算法的磁头移动次数更少，但平均访问时间可能并不是最低的，需要综合考虑多个因素。

根据实验结果可以发现，FCFS算法的磁头移动次数和平均访问时间相对较高，因为它只按照请求的先后顺序进行访问，没有考虑磁道之间的距离。

SSTF算法在减少磁头移动次数和平均访问时间方面有一定的优势，因为它每次选择最短寻找时间的磁道进行访问。

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

操作系统磁盘调度算法磁盘调度算法的作用在计算机系统中，磁盘是一个重要的存储设备，而磁盘调度算法则是管理磁盘读写请求的关键操作之一。

磁盘调度算法可以使磁盘的读写时间最小，提高磁盘的利用率，保证磁盘的可靠性。

常见的磁盘调度算法先来先服务（FCFS）先来先服务是一种简单、易于实现的磁盘调度算法。

它将磁盘请求队列中的请求按照队列顺序进行服务，即磁盘读写请求按照先来先服务的原则被服务。

例如，如果请求队列为1,2,3,4,5，则磁头先会寻找1，完成后再寻找2，以此类推。

当然，这种算法会存在“饥饿”现象，即后面的请求需要等待前面的请求完成后才能获得服务。

最短寻道时间优先（SSTF）SSTF是一种比FCFS更优秀的算法，它选择离当前磁头位置最近的请求为下一个服务对象。

这种算法的好处在于，可以减少磁头的寻道时间。

例如，如果当前磁头在请求队列的3个请求2, 5和8的中间位置，则SSTF会选择请求2，这样会比选择5或8更快地完成磁盘读写。

扫描算法（SCAN）扫描算法，也称电梯算法，是一种沿着磁道的方向移动磁头的算法。

在扫描算法中，磁头在一个方向上移动，直到到达最边缘，然后开始沿着相反的方向移动，直到服务完整个队列。

例如，如果磁头的移动方向是向“外”（即向磁道号增大的方向），磁头将服务最小的请求，然后继续向下寻找。

当磁头到达队列的最大值后，再继续向“内”折回。

这种算法将会循环操作队列，直到完成服务。

循环扫描算法（C-SCAN）循环扫描算法是一种改进版的SCAN算法，它将SCAN算法改进成了一个环形的磁盘，在这个环形的磁盘上磁头运动方向是单向的。

与SCAN算法不同的是，当读写头到达一端时，它不会立即返回而是重新回到另一端继续扫描。

例如，一旦磁头到达队列的最大值，它会马上返回队列的最小值，这样可以更好地利用闲置时间服务队列。

磁盘调度算法的选择在实际应用中，选择适当的磁盘调度算法对于磁盘性能有着至关重要的影响。

FCFS算法简单但性能一般，SSTF算法寻找最近请求可提高系统性能，SCAN和C-SCAN算法可以处理高负载的读写请求。

操作系统磁盘调度算法

把持系统课程设计任务书之迟辟智美创作题目：磁盘调度算法院系：专业：班级：姓名：学号：指导教师：设计时间：指导教师评语目录1、需求分析44472、概要设计88883、详细设计911134、运行结果及分析1415165、总结和心得166、参考文献177、附录：法式源代码231、需求分析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).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.设备的静态分配算法与进程调度相似，也是基于一定的分配战略的.经常使用的分配战略有先请求先分配、优先级高者先分配等战略.在多道法式系统中，低效率通常是由于磁盘类旋转设备使用不妥造成的.把持系统中，对磁盘的访问要求来自多方面，经常需要排队.这时，对众多的访问要求按一定的次第响应，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部份构成，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战略，需要时再优化旋转等待战略.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把持时，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寄存满一个盘面后，再放到下一个盘面上.而是按柱面寄存，同一柱面上的各磁道被放满信息后，再放到下一个柱面上.所以各磁盘的编号按柱面顺序，每个柱面按磁道顺序，每个磁道又按扇区顺序进行排序.磁盘是可供多个进程共享的设备，当有多个进程都要求访问磁盘是，应采纳一种最佳调度算法，以使各种进程对磁盘的平均访问时间最小.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，是使磁盘的平均寻道时间最少.目前经常使用的磁盘帝调度算法有：先来先服务、最短寻道时间优先及扫描等算法.先来先服务（FCFS）调度:按先来后到次第服务，未作优化.最简单的移臂调度算法是“先来先服务”调度算法，这个算法实际上不考虑访问者要求访问的物理位置，而只是考虑访问者提出访问请求的先后次第.例如，如果现在读写磁头正在50号柱面上执行输出把持，而等待访问者依主要访问的柱面为130、199、32、159、15、148、61、99，那么，当50号柱面上的把持结束后，移动臂将按请求的先后次第先移到130号柱面，最后达到99号柱面.采纳先来先服务算法决定等待访问者执行输入输出把持的次第时，移动臂来回地移动.先来先服务算法花费的寻找时间较长，所以执行输入输出把持的总时间也很长.最短寻找时间优先调度算法总是从等待访问者中挑选寻找时间最短的那个请求先执行的，而不论访问者到来的先后次第.现在仍利用同一个例子来讨论，现在当50号柱面的把持结束后，应该先处置61号柱面的请求，然后达到32号柱面执行把持，随后处置15号柱面请求，后继把持的次第应该是99、130、148、159、199.采纳最短寻找时间优先算法决定等待访问者执行把持的次第时，读写磁头总共移动了200多个柱面的距离，与先来先服务、算法比力，年夜幅度地减少了寻找时间，因而缩短了为各访问者请求服务的平均时间，也就提高了系统效率.但最短查找时间优先（SSTF）调度，FCFS会引起读写头在盘面上的年夜范围移动，SSTF查找距离磁头最短（也就是查找时间最短）的请求作为下一次服务的对象.SSTF查找模式有高度局部化的倾向，会推迟一些请求的服务，甚至引起无限拖延（又称饥饿）. SCAN 算法又称电梯调度算法.SCAN算法是磁头前进方向上的最短查找时间优先算法，它排除磁头在盘面局部位置上的往复移动，SCAN算法在很年夜水平上消除SSTF算法的不公平性，但仍有利于对中间磁道的请求.“电梯调度”算法是从移动臂以后位置开始沿着臂的移动方向去选择离以后移动臂最近的那个柱访问者，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.这好比乘电梯，如果电梯已向上运动到4层时，依次有3位乘客陈生、伍生、张生在等待乘电梯.他们的要求是：陈生在2层等待去10层；伍生在5层等待去底层；张生在8层等待15层.由于电梯目前运动方向是向上，所以电梯的形成是先把乘客张生从8层带到15层，然后电梯换成下行方向，把乘客伍生从5层带究竟层，电梯最后再调换方向，把乘客陈生从2层送到10层.可是，“电梯调度”算法在实现时，不单要记住读写磁头的以后位置，还必需记住移动臂的以后前进方向.2、概要设计通过C语言的编程，设计法式模拟先来先服务FCFS，最短寻道时间优先SSTF，和扫描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），分别利用分歧的磁盘调度算法访问磁道序列，给出磁头每一次移动的过程，算出磁头移动的距离，继而计算每种算法的平均寻道长度.C语言、把持系统磁盘调度算法、C++.Window10、VC++6.0.3、详细设计先来先服务算法（FCFS）：扫描SCANvoid FCFS(vector<int>m_vec,int position){ //先来先服务算法dis = 0;average_distance = 0;for(vector<int>::iteratorit=m_vec.begin();it!=m_vec.end();it++){dis += abs(position-*it);Sleep(500);cout<<"->"<<*it;position = *it;}compute_dis(m_vec,dis,average_distance);}最短寻道时间优先算法(SSTF)：void SSTF(vector<int>m_vec,int position){ //最短寻道时间算法dis = 0;average_distance = 0;sort(m_vec.begin(),m_vec.end()); //从小到年夜排序int i = 0;for(vector<int>::iteratorit=m_vec.begin();it!=m_vec.end();it++){if(position >= *it)i++;}int count = 0;int left = i-1;int right = i;while(count<m_vec.size()){if((left >=0 && abs(m_vec[right]-position) > abs(m_vec[left]-position)) || right>=m_vec.size()){dis += abs(m_vec[left]-position);Sleep(500);cout<<"->"<<m_vec[left];position = m_vec[left];left--;}else{dis += abs(m_vec[right]-position);Sleep(500);cout<<"->"<<m_vec[right];position = m_vec[right];right++;}count++;}compute_dis(m_vec,dis,average_distance);}扫描SCAN算法：void SCAN(vector<int>m_vec,int position){ //电梯调度算法dis = 0;average_distance = 0;sort(m_vec.begin(),m_vec.end()); //从小到年夜排序int i = 0;for(vector<int>::iteratorit=m_vec.begin();it!=m_vec.end();it++){if(position >= *it)i++; //找到position所在的磁道}int left = i - 1; //先从外到内扫描int right = i;while(left >= 0){dis += abs(position - m_vec[left]);Sleep(500);cout<<"->"<<m_vec[left];position = m_vec[left];left --;}while(right < m_vec.size()){dis += abs(position - m_vec[right]);Sleep(500);cout<<"->"<<m_vec[right];position = m_vec[right];right ++;}compute_dis(m_vec,dis,average_distance);}4、运行结果及分析先来先服务算法（FCFS）：最短寻道时间优先算法(SSTF)：扫描SCAN算法：FCFS ：这是一种比力简单的磁盘调度算法.它根据进程请求访问磁盘的先后次第进行调度.此算法由于未对寻道进行优化，在对磁盘的访问请求比力多的情况下，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，但各进程获得服务的响应时间的变动幅度较小.SSTF：该算法选择这样的进程，其要求访问的磁道与以后磁头所在的磁道距离最近，以使每次的寻道时间最短，该算法可以获得比力好的吞吐量，但却不能保证平均寻道时间最短.SCAN ：扫描算法不单考虑到欲访问的磁道与以后磁道的距离，更优先考虑的是磁头的以后移动方向.此算法基本上克服了最短寻道时间优先算法的服务集中于中间磁道和响应时间变动比力年夜的缺点，而具有最短寻道时间优先算法的优点即吞吐量较年夜，平均响应时间较小，但由于是摆动式的扫描方法，两侧磁道被访问的频率仍低于中间磁道.5、总结和心得通过这次的课程设计使我认识到要将把持系统这门计算机专业的课学好不单仅是要把书上的基本知识学好而且还要不竭进行实践，将所学的跟实践把持结合起来才华更好地巩固所学，才华提高自己实践能力.通过这次的设计使我认识到只停留在概况理解问题是很难使问题获得很好的解决的，实践能力与理论知识同样重要.可以说此课程设计的理论难度其实不年夜，各种流图设计特别是算法过程图的设计很容易忽略把持性细节，在实际调试中带来很年夜麻烦，需要特别注意，可是若要深入发掘其中的工具，而且实际去编程实现，就遇到了相当年夜的难度.因为与之涉及的很多方面并没有学过，需要自己去自学和实践检验.通过模拟磁盘调度及进程排队算法来加深对把持系统中各个磁臂调度算法概念的理解模拟磁盘调度算法，实现各种分歧调度算法的过程，并计算各算法的平均寻道长度，以便于我们判断各种算法的优劣以及各种算法使用的场所.6、参考文献[1]. 汤子瀛，哲凤屏，汤小丹. 《计算机把持系统》.西安电子科技年夜学出书社, 2005;[2]. 谭浩强编著.《C语言法式设计（第3版）》.清华年夜学出书社，2005;[3]. 吴乃陵，况迎辉. 《C++法式设计（第二版）》.高等教育出书社，2005.7、附录：法式源代码FCFS：#include <iostream>#include <time.h>#include <vector>#include<algorithm>#include <math.h>#include <stdlib.h>#include <cstring>#include <windows.h>#include <fstream>using namespace std;int position = 0; //以后磁道位置int dis = 0;double average_distance = 0;void request(vector<int>&m_vec,ofstream &outfile){ cout<<"随机生成磁盘序列："<<endl;int n = 0;srand(time(NULL)); //添加随机数种子n = rand() % 20 + 1;int temp = 0;for(int i=0;i<n;i++){temp = rand() % 100;m_vec.push_back(temp);cout<<temp<<" ";outfile<<temp<<endl;}cout<<endl;position = rand() % 100;cout<<"以后磁道："<<position<<endl;}void compute_dis(vector<int>m_vec,int &dis,double&average_distance){average_distance = (double)dis / (double)m_vec.size();}void FCFS(vector<int>m_vec,int position){ //先来先服务算法dis = 0;average_distance = 0;for(vector<int>::iteratorit=m_vec.begin();it!=m_vec.end();it++){dis += abs(position-*it);Sleep(500);cout<<"->"<<*it;position = *it;}compute_dis(m_vec,dis,average_distance);}void print(){cout<<endl<<endl;cout<<"经计算，磁头移动的总距离为:"<<dis<<endl; cout<<"磁头平均移动距离:"<<average_distance<<endl; cout<<endl<<endl;}int main(){ofstream outfile;outfile.open("data.txt");vector<int>m_vec;request(m_vec,outfile); //请求服务序列cout<<"磁盘请求的服务状况："<<endl;FCFS(m_vec, position);print();outfile.close();return 0;}SSTF:#include <iostream>#include <time.h>#include <vector>#include <math.h>#include <stdlib.h>#include<algorithm>#include <cstring>#include <windows.h>#include <fstream>using namespace std;int position = 0; //以后磁道位置int dis = 0;double average_distance = 0;void request(vector<int>&m_vec,ofstream &outfile){ cout<<"随机生成磁盘序列："<<endl;int n = 0;srand(time(NULL)); //添加随机数种子n = rand() % 20 + 1;int temp = 0;for(int i=0;i<n;i++){temp = rand() % 100;m_vec.push_back(temp);cout<<temp<<" ";outfile<<temp<<endl;}cout<<endl;position = rand() % 100;cout<<"以后磁道："<<position<<endl;}void compute_dis(vector<int>m_vec,int &dis,double&average_distance){average_distance = (double)dis / (double)m_vec.size();}void SSTF(vector<int>m_vec,int position){ //最短寻道时间算法dis = 0;average_distance = 0;sort(m_vec.begin(),m_vec.end()); //从小到年夜排序int i = 0;for(vector<int>::iteratorit=m_vec.begin();it!=m_vec.end();it++){if(position >= *it)i++;}int count = 0;int left = i-1;int right = i;while(count<m_vec.size()){if((left >=0 && abs(m_vec[right]-position) > abs(m_vec[left]-position)) || right>=m_vec.size()){ dis += abs(m_vec[left]-position);Sleep(500);cout<<"->"<<m_vec[left];position = m_vec[left];left--;}else{dis += abs(m_vec[right]-position);Sleep(500);cout<<"->"<<m_vec[right];position = m_vec[right];right++;}count++;}compute_dis(m_vec,dis,average_distance);}void print(){cout<<endl<<endl;cout<<"经计算，磁头移动的总距离为:"<<dis<<endl; cout<<"磁头平均移动距离:"<<average_distance<<endl; cout<<endl<<endl;}int main(){ofstream outfile;outfile.open("data.txt");vector<int>m_vec;request(m_vec,outfile); //请求服务序列cout<<"磁盘请求的服务状况："<<endl;SSTF(m_vec, position);print();outfile.close();return 0;}SCAN:#include <iostream>#include <time.h>#include <vector>#include <math.h>#include <stdlib.h>#include<algorithm>#include <cstring>#include <windows.h>#include <fstream>using namespace std;int position = 0; //以后磁道位置int dis = 0;double average_distance = 0;void request(vector<int>&m_vec,ofstream &outfile){ cout<<"随机生成磁盘序列："<<endl;int n = 0;srand(time(NULL)); //添加随机数种子n = rand() % 20 + 1;int temp = 0;for(int i=0;i<n;i++){temp = rand() % 100;m_vec.push_back(temp);cout<<temp<<" ";outfile<<temp<<endl;}cout<<endl;position = rand() % 100;cout<<"以后磁道："<<position<<endl;}void compute_dis(vector<int>m_vec,int &dis,double&average_distance){average_distance = (double)dis / (double)m_vec.size();}void SCAN(vector<int>m_vec,int position){ //电梯调度算法 dis = 0;average_distance = 0;sort(m_vec.begin(),m_vec.end()); //从小到年夜排序int i = 0;for(vector<int>::iteratorit=m_vec.begin();it!=m_vec.end();it++){if(position >= *it)i++; //找到position所在的磁道}int left = i - 1; //先从外到内扫描int right = i;while(left >= 0){dis += abs(position - m_vec[left]);Sleep(500);cout<<"->"<<m_vec[left];position = m_vec[left];left --;}while(right < m_vec.size()){dis += abs(position - m_vec[right]);Sleep(500);cout<<"->"<<m_vec[right];position = m_vec[right];right ++;}compute_dis(m_vec,dis,average_distance);}void print(){cout<<endl<<endl;cout<<"经计算，磁头移动的总距离为:"<<dis<<endl; cout<<"磁头平均移动距离:"<<average_distance<<endl; cout<<endl<<endl;}int main(){ofstream outfile;outfile.open("data.txt");vector<int>m_vec;request(m_vec,outfile); //请求服务序列cout<<"磁盘请求的服务状况："<<endl; SCAN(m_vec, position);print();outfile.close();return 0;}。

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