操作系统磁盘调度算法(C++)

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操作系统十大算法具体内容

操作系统十大算法具体内容

操作系统十大算法具体内容操作系统是计算机系统的核心组成部分,主要负责管理计算机的硬件资源和提供各种系统服务。

操作系统算法是操作系统实现各种功能和服务的基础,包括进程调度、内存管理、文件系统等方面。

下面将介绍操作系统中的十大算法,以及它们在操作系统中的具体内容:1.进程调度算法进程调度算法决定了操作系统如何选择就绪队列中的进程分配处理机资源。

常见的进程调度算法包括先来先服务调度算法(FCFS)、最短作业优先调度算法(SJF)、轮转调度算法(RR)等。

这些算法基于进程的优先级、执行时间、资源需求等考虑,来决定选择哪个进程获得处理机资源。

2.内存管理算法内存管理算法决定了如何有效地分配和回收内存资源。

常见的内存管理算法包括固定分区算法、动态分区算法和虚拟内存管理算法等。

这些算法根据进程的内存需求和空闲内存空间的情况,来决定如何分配和回收内存资源。

3.页面置换算法页面置换算法是一种在虚拟内存管理中使用的算法,用于将进程的页面从磁盘中换入内存,并选择合适的页面进行置换。

常见的页面置换算法有最佳置换算法(OPT)、先进先出置换算法(FIFO)、最近最少使用置换算法(LRU)等。

这些算法根据页面的访问情况和页面的驻留时间来决定选择哪个页面进行置换。

4.文件管理算法文件管理算法决定了如何组织和管理文件系统中的文件。

常见的文件管理算法有顺序文件组织算法、索引文件组织算法、哈希文件组织算法等。

这些算法根据文件的访问特点和性能需求,来决定如何组织和管理文件数据。

5.磁盘调度算法磁盘调度算法决定了操作系统如何调度磁盘上的IO请求,以提高磁盘的访问效率。

常见的磁盘调度算法有先来先服务调度算法(FCFS)、最短寻半径优先调度算法(SSTF)、扫描调度算法(SCAN)等。

这些算法根据磁盘的寻道距离和IO请求的到达时间等因素,来决定选择哪个IO请求进行调度。

6.死锁检测和解决算法死锁是指多个进程因为互相等待而无法继续执行的情况。

linux磁盘调度算法c语言 -回复

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。

C语言 磁盘调度算法 (FCFS SSTF SCAN CSCAN)

C语言 磁盘调度算法 (FCFS SSTF SCAN CSCAN)
0.退出
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};

《操作系统》模拟试卷3及参考答案

《操作系统》模拟试卷3及参考答案

《操作系统》模拟试卷3及参考答案《操作系统》模拟试卷三一、单项选择题(每小题1分,共 15 分)1.操作系统的主要功能是管理计算机系统中的()。

A. 程序B.数据C.文件D.资源2.一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是( )A.先来先服务B.时间片轮转法C.高响应比优先D.均衡调度法3.操作系统中引入进程概念后并不能够()。

A. 允许一个程序被多个用户调用B.正确描述程序的执行情况C.使处理器与外设之间有效地并行工作D. 提高资源利用率4.以下()属于临界资源。

A.磁盘存储介质B.共用队列结构C.私有变量D.可重入的程序代码5.在下列情况下,会发生引起调度事件并立即产生调度的是()。

A.处理中断的过程中B.进程在操作系统内核程序临界区C. 进程在原子过程中D.正在运行实时任务6.采用资源剥夺的方法可以解除死锁,还可以采用( )的方法解除死锁。

A.执行并行操作B.拒绝分配C.撤消进程D.修改信号量7.用户在程序中试图读某文件的第100个逻辑块,使用操作系统提供的()接口。

A.系统调用B.图形用户接口C.键盘命令D.原语8.若一个程序为多个进程所共享,那么该程序的代码在执行的过程中不能被修改,即程序应是()。

A. 可运行的B.可重入的C.可改变的D.可连接的9.虚拟存储器的容量由计算机的地址结构决定,若CPU的地址为32位,则对于一个进程来说,其最大的虚拟存储空间为()。

A. 2GB. 4GC. 1GD. 8G10.仅有基本地址变换机构的分页存储管理方式中,CPU每次存取一个数据时,要( )访问内存。

A. 1次B.2次C. 3次D. 4次11.MS-DOS采用的外存分配方法是()A.单级索引分配B.隐式链接C.显示连接D.两级索引分配12.UNIX系统对空闲磁盘空间的管理,采用的是()。

A 空闲链表法B 位示图法C成组链接法D.线性检索法13.有能避免“磁臂粘着”的磁盘调度算法是()。

国开期末考试《操作系统》机考试题及答案(第8套)

国开期末考试《操作系统》机考试题及答案(第8套)

国开期末考试《操作系统》机考试题及答案(第8套)一、单选题1. 操作系统的基本功能不包括以下哪项?- (A) 进程管理- (B) 文件管理- (C) 网络管理- (D) 内存管理- Answer: (C)2. 下列哪种文件系统不支持文件共享?- (A) FAT- (B) NTFS- (C) ext4- (D) NFS- Answer: (A)3. 进程同步的经典问题中,以下哪个问题不属于资源分配类问题?- (A) 哲学家就餐问题- (B) 读者写者问题- (C) 指令冲突问题- (D) 吸烟者问题- Answer: (D)4. 以下哪种调度算法不考虑进程优先级?- (A) 先来先服务调度- (B) 短作业优先调度- (C) 时间片轮转调度- (D) 最高响应比优先调度- Answer: (A)5. 下列哪项不属于虚拟内存的功能?- (A) 内存保护- (B) 内存扩充- (C) 内存共享- (D) 内存加密- Answer: (D)二、填空题1. 进程的特征有______(5个字)。

- Answer: 动态性、并发性、独立性、不确定性、制约性2. 磁盘调度算法的目标是______(4个字)。

- Answer: 提高磁盘的利用率3. 在分页存储管理方式下,逻辑地址由______和______两部分组成。

- Answer: 页号、页内偏移4. 进程调度算法中,______是指将处理机从一个进程转移到另一个进程的过程。

- Answer: 上下文切换5. 用户态和核心态的切换是通过______指令实现的。

- Answer: 特权指令三、简答题1. 请简要解释进程和线程的区别。

- Answer: 进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位,具有独立的内存空间和系统资源。

而线程是进程的执行单位,一个进程可以包含多个线程,共享进程的资源。

线程之间的切换比进程之间的切换开销更小,线程间的通信更加方便。

2. 请简要描述页面置换算法中的FIFO算法。

计算机操作系统试题库

计算机操作系统试题库

四. 简答题1. 什么是线程?进程和线程的关系是什么?答:线程可定义为进程内的一个执行单位,或者定义为进程内的一个可调度实体。

在具有多线程机制的操作系统中,处理机调度的基本单位不是进程而是线程。

一个进程可以有多个线程,而且至少有一个可执行线程。

进程和线程的关系是:(1)线程是进程的一个组成部分。

(2)进程的多个线程都在进程的地址空间活动。

(3)资源是分给进程的,而不是分给线程的,线程在执行中需要资源时,系统从进程的资源分配额中扣除并分配给它。

(4)处理机调度的基本单位是线程,线程之间竞争处理机,真正在处理机上运行的是线程。

(5)线程在执行过程中,需要同步。

2. 同步机制应遵循的准则是什么?答:有以下四条准则:空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。

3. 进程通信有那三种基本类型?答:基于共享存储器的通信、基于消息传递系统的通信和基于管理文件的通信。

4. 对临界区管理的要求是什么?答:对临界区管理的要求是:(1)当有若干个进程要求进入它们的临界区时,应在有限的时间内使一个进程进入临界区,进程之间不应相互等待而使谁都不能进入临界区。

(2)每次只允许一个进程进入临界区内。

(3)进程在临界区内逗留应在有限的时间范围内。

5. 设有n个进程共享一个互斥段,对于如下两种情况使用信号量,信号量的值的变化怎样?(1)如果每次只允许一个进程进入互斥段。

(2)如果每次最多允许m个进程(m<n)同时进入互斥段。

答:(1)信号量的初值为1。

信号量的变化范围是1,0,-1,…,-(n-1)。

(2)信号量的初值为m。

信号量的变化范围是m,m-1,…,1,0,…,-(n-m)。

6. 何为死锁?产生死锁的原因和必要条件是什么?此题答案为:答:(1)死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵持状态。

若无外力作用,这些进程都将永远处于阻塞状态,不能再运行下去。

(2)产生死锁的原因有:资源不足、进程推进次序不当。

(3)产生死锁的必要条件有:互斥条件、请求和保持条件、环路等待条件。

磁盘调度算法实验小结

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。

计算机操作系统第七章--磁盘调度

计算机操作系统第七章--磁盘调度

7.1.1磁盘性能简述
2.移动头磁盘 每个盘面配一个磁头,装入磁臂 中,为能访问该盘面上的所有磁道,该 磁头必须移动进行寻道。移动头磁盘只 能进行串行读/写,I/O速度较慢,但结 构简单,广泛地用于中、小型磁盘设备 中。在微机上配置的温盘(温彻斯特)和 软盘,都采用移动磁头结构,故本节主 要针对这类磁盘的I/O进行讨论。
7.1.3 各种扫描算法
N步SCAN算法是将磁盘请求队 列分成若干个长度为N的子队列,磁 盘调度将按FCFS算法依次处理这些 子队列。每处理一个队列时,又是 按SCAN算法,对一个队列处理完后 又处理其它队列,这样就可避免出 现粘着现象。
7.1.3 各种扫描算法
当N值取得很大时,会使N步扫描 算法的性能,接近于SCAN算法的性 能,当N=1时,N步SCAN算法退化 为FCFS算法。
58
55 39
32
3 16
38
18
1
20
平均寻道长度:27.8
7.1.3 各种扫描算法
二、循环扫描CSCAN(Circular SCAN)单 向扫描 SCAN算法既能获得较好的性能, 又能访止进程饥饿,广泛用于大、中、 小型 机和网络中的磁盘调度。
7.1.3 各种扫描算法
问题:当磁头刚从里向外移动过 某一磁道时,恰有一进程请求访问 此磁道,这时该进程必须等待,待 磁头从里向外,然后再从外向里扫 描完所有要访问的磁道后,才处理 该进程的请求,致使该进程的请求 被严重地推迟。
7.1.3 各种扫描算法
被访问的下 一个磁道号 150 160 184 18 38 39 55 58 90 移动距离 (磁道数) 50 10 24 166 20 1 16 3 32
平均寻道长度:27.5

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

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。

操作系统考研题库

操作系统考研题库

操作系统考研题库一、选择题1. 在计算机系统中,磁盘调度算法的主要作用是()A. 减少磁盘的空间占用B. 提高磁盘的读写速度C. 确保磁盘的可靠性D. 确定磁盘的容量大小答案:B解析:磁盘调度算法是为了提高磁盘读写的效率,通过合理调度磁盘访问顺序,减少寻道时间和旋转延迟等因素,提高磁盘的读写速度。

2. 下列关于进程调度算法的说法中,正确的是()A. 短进程优先调度算法可以保证磁盘访问的效率B. 时间片轮转调度算法适用于实时系统C. 最高优先权优先调度算法可能导致低优先级进程饥饿D. 先来先服务调度算法适用于响应时间要求较高的系统答案:C解析:最高优先权优先调度算法在调度时,会为优先级最高的进程分配最大的时间片,可能导致优先级较低的进程长时间得不到调度,从而导致饥饿现象。

二、判断题1. 多道程序设计这一概念是指在计算机系统中,可以同时运行多个程序,并且这些程序之间相互独立运行。

()答案:错误解析:多道程序设计指的是在计算机系统中,将多个程序同时调入内存,并且这些程序可以并发执行。

程序之间可以相互制约和共享资源。

2. 分页存储管理方式下,虚拟地址空间被划分为固定大小的分页。

()答案:正确解析:分页存储管理方式将虚拟地址空间和物理地址空间进行划分,虚拟地址空间被划分为固定大小的分页,与物理内存中的分页对应。

三、填空题1. 在进程间通信中,常用的通信方式有____、____和____。

答案:管道、共享内存、消息队列2. 页面置换算法中,缺页率是评价算法好坏的重要指标之一,缺页率等于____ / ____。

答案:缺页次数 / 请求页面次数四、简答题1. 请简要说明进程与线程的区别。

答:进程和线程都是计算机程序的执行实体,但是两者有一些明显的区别。

进程是操作系统资源分配的基本单位,拥有独立的地址空间和系统资源,进程间相互独立。

而线程是进程的执行单元,一个进程可以包含多个线程,同一进程的多个线程共享进程的资源。

CSCAN磁盘调度算法 操作系统课程设计报告_(4)

CSCAN磁盘调度算法 操作系统课程设计报告_(4)

CSCAN磁盘调度算法操作系统课程设计报告_(4)哈尔滨理工大学课程设计(计算机操作系统)题目: CSCAN磁盘调度算法班级:姓名:指导教师:系主任:2014年03月01日目录1CSCAN磁盘调度算法问题课程设计 01.1 题目分析 01.2 数据结构 01.3 流程图 01.4 实现技术 (1)1.5 设计结论和心得 (4)2 Linux代码分析.................................... 错误!未定义书签。

2.1 功能说明.................................... 错误!未定义书签。

2.2 接口说明.................................... 错误!未定义书签。

2.3 局部数据结构................................ 错误!未定义书签。

2.4 流程图...................................... 错误!未定义书签。

2.5 以实例说明运行过程.......................... 错误!未定义书签。

- III-- 0- 1CSCAN 磁盘调度算法问题课程设计1.1 分析题目将queue[n]进行由小到大的排序,首先定位当前调度磁headstarts 在queue[n]的位置,然后在此位置按给定的方向遍历queue[n],当道端点(queue[0]或queue[n-1])时,反向到另一端点再以此方向进行遍历,直到queue[n]中所有都调度完。

当调度磁道不在queue 端点时,总的寻道长度为为前一个磁道与后一个磁道差值的累加,当到达端点且queue[n]未全调度时,总寻道长度加上端点值再加上磁盘磁道总长度,再加上下一个调度磁道的值,再按前面的算法进行,直到磁道全部都调度完毕,得到总的寻道长度,除以n 得到平均寻道长度。

1.2 数据结构Hand:当前磁道号; DiscLine[10]:随机生成的磁道号;void SetDI(int DiscL[])生成随机磁道号算法; void CopyL(int Sour[],int Dist[] ,int x) 数组Sour 复制到数组Distx设计;void DelInq(int Sour[],int x,int y) 数组Sour 把x 位置的数删除,x 后的数组元素向前挪一位.哈尔滨理工大学课程设计报告void PaiXu()寻道长度由低到高排序void CSCAN(int Han,int DiscL[])循环扫描算法(CSCAN)1.3流程图- 1-哈尔滨理工大学课程设计报告- 2-哈尔滨理工大学课程设计报告1.4实现技术为实现上述设计,采用C++语言,VS2008开发环境。

磁盘调度算法代码

磁盘调度算法代码

磁盘调度算法代码磁盘调度算法是操作系统中用于优化磁盘访问性能的重要策略之一。

在计算机系统中,数据通常存储在磁盘上,当需要读或写数据时,就需要通过磁盘调度算法来确定磁盘读写的顺序,以提高系统的性能和效率。

1. 磁盘调度算法的背景在了解磁盘调度算法之前,我们先了解一下磁盘的工作原理。

磁盘由一个或多个盘片组成,每个盘片上包含若干磁道,每个磁道又被分为若干扇区。

磁头在读写数据时需要移动到目标扇区所在的磁道上,而磁头的移动会导致一定的寻道时间。

磁盘调度算法的目标就是通过合理的调度磁盘的访问请求,使得磁头的移动距离最短,从而减少磁盘的寻道时间,提高系统的读写性能。

常见的磁盘调度算法有以下几种:•先来先服务(FCFS):按照磁盘请求的到达顺序进行调度。

•最短寻道时间优先(SSTF):选择离当前磁头位置最近的磁道进行访问。

•扫描算法(SCAN):磁头从一端开始扫描磁道,直到扫描到达磁头上方的最后一个磁道,然后返回起始位置继续扫描。

•循环扫描算法(C-SCAN):类似于SCAN算法,但是磁头在扫描到磁头上方的最后一个磁道后,直接返回起始位置继续扫描。

•电梯算法(LOOK):磁头按磁道号的递增或递减顺序移动,直到当前方向上没有更多的磁道请求时改变方向。

2. 磁盘调度算法的代码实现下面以Python语言为例,给出一个简单的磁盘调度算法的代码实现。

这里以最短寻道时间优先(SSTF)算法为例。

首先,需要定义一个函数来计算当前磁头位置到目标磁道的距离:def calculate_distance(current, target):return abs(current - target)然后,我们可以编写一个磁盘调度函数来实现SSTF算法:def sstf(disk_queue, current_head):# 存储按磁道号排序的请求队列sorted_queue = sorted(disk_queue)# 存储已访问的磁道visited = []while sorted_queue:# 存储每个请求到当前磁头的距离distances = []for track in sorted_queue:distance = calculate_distance(current_head, track)distances.append((distance, track))# 根据距离进行排序distances.sort(key=lambda x: x[0])# 获取距离最小的磁道next_track = distances[0][1]# 移动磁头到下一个磁道current_head = next_track# 将访问过的磁道添加到已访问列表中visited.append(next_track)# 从请求队列中移除已访问的磁道sorted_queue.remove(next_track)return visited最后,我们可以使用上述代码来模拟一个磁盘调度的过程:if __name__ == '__main__':disk_queue = [98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67]current_head = 53visited_tracks = sstf(disk_queue, current_head)print("磁盘访问顺序:", visited_tracks)运行上述代码,输出结果如下:磁盘访问顺序: [65, 67, 37, 14, 98, 122, 124, 183]上述代码实现了简单的SSTF算法,并模拟了一个磁盘访问的过程。

第五章_磁盘移臂调度算法

第五章_磁盘移臂调度算法

思考:假设磁盘访问序列: 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 读写头起始位置:53 试安排磁头服务序列,并计算磁头移动总距离(道数)
四、循环扫描算法CSAN(Circular SCAN)(不考) SCAN算法存在这样的问题:当磁头刚从里向外 移动过某一磁道时、恰有进程请求访问此磁道,这 时该进程必须等待,待磁头从里向外.然后再从外 向里扫描完所有要访问的磁道后、才处理该进程的 请求,致使该进程的请求被严重地推迟。为了减少 这种延迟, SSTF的另一个修改版本是循环扫描法 (CSAN)。 该算法规定磁头单向移动。例如,只自里 向外移动,当磁头移到最外的被访问磁道时,磁头 立即返回到最里的欲访磁道,即将最小磁道号紧接 着最大磁道号构成循环,进行扫描。即一个在磁道0 上的I/O请求,将在磁道400上请求之后马上可以得 到满足。
思考:假设磁盘访问序列: 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 读写头起始位置:53 试安排磁头服务序列,并计算磁头移动总距离(道数)
三、扫描(SCAN)算法(电梯调度算法) 具体做法:当设备无访问请求时,磁头不动; 当有访问请求时,磁头按一个方向移动,在移动过 程中对遇到的访问请求进行服务,然后判断该方向 上是否还有访问请求,如果有则继续扫描;否则改 变移动方向,并为经过的访问请求服务,如此反复.
按按此策略完成这组I/O操作需移动磁头的总距 离为490磁道。。(如右下图所示) 当前磁道=100 移动方向=OUT(向0道) 该方法克服了最短 进程号 磁道号 移动距离(磁道数) 寻道优先的缺点,既考 22 56 44 虑了距离,同时又考虑 29 40 16 了方向。 32 29 11 4 19 10 但是,必须说明, 12 19 0 这种修改的SCAN调度 34 18 1 策略并不总是优于纯 17 3 15 7 134 131(移动方向=IN) SSTF调度算法。 14 192 58 由于这种算法中磁 23 205 13 头移动的规律颇似电梯 9 376 171 的运行,故又常称为电 3 396 20 磁头移动的总距离=490 (磁道) 梯调度算法

操作系统-磁盘调度算法实验报告

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。

操作系统期中试题(附答案)

操作系统期中试题(附答案)

操作系统期中试题(附答案)操作系统期中试题一、选择题(共20题,每题2分,共40分)1. 操作系统的作用是( A )A. 管理和控制计算机硬件资源B. 加速计算机的运行速度C. 控制计算机的I/O设备D. 实现网络连接与通信2. 下列哪个不是操作系统的特征( D )A. 并发性B. 共享性C. 虚拟性D. 可编程性3. 多道程序设计中的进程是指( A )A. 正在运行的程序B. 程序的存储文件C. 程序的源代码D. 程序的控制台输出4. 对于运行中的程序,CPU可进行的操作是( B )A. I/O操作B. 执行指令C. 存储数据D. 读取数据5. 操作系统的内核( C )A. 是操作系统的计算功能模块B. 是操作系统的图形界面C. 是操作系统的核心部分D. 是操作系统的用户接口6. 进程之间的通信方式包括( D )A. 共享内存B. 管道通信C. 消息传递D. 所有选项都对7. 磁盘调度算法的目标是( A )A. 减少磁盘寻道时间B. 提高磁盘存储容量C. 加快磁盘转速D. 增加磁盘缓存大小8. 下列哪个不是操作系统提供的文件访问方式( C )A. 顺序访问B. 随机访问C. 串行访问D. 索引访问9. 虚拟存储器技术可以有效解决( B )A. CPU速度与IO速度不匹配的问题B. 程序过大无法一次性加载到内存的问题C. 磁盘空间不足的问题D. 文件读写速度过慢的问题10. 哪个操作系统多用于小型嵌入式系统中( D )A. WindowsB. macOSC. LinuxD. VxWorks11. 哪个操作系统属于开源操作系统( C )A. WindowsB. macOSC. LinuxD. Solaris12. 哪种调度算法不能保证公平性( B )A. 先来先服务调度算法B. 短作业优先调度算法C. 时间片轮转调度算法D. 优先级调度算法13. 页面置换算法中,FIFO算法是按照( A )A. 先进先出的原则进行页面置换B. 对访问频次最低的页面进行置换C. 对最近最久未使用的页面进行置换D. 对已经使用时间最长的页面进行置换14. 计算机网络中,OSI七层模型的顺序是( D )A. 物理层 - 数据链路层 - 网络层 - 传输层 - 会话层 - 表示层 - 应用层B. 数据链路层 - 物理层 - 网络层 - 传输层 - 会话层 - 表示层 - 应用层C. 应用层 - 表示层 - 会话层 - 传输层 - 网络层 - 数据链路层 - 物理层D. 物理层 - 数据链路层 - 网络层 - 传输层 - 会话层 - 表示层 - 应用层15. 并行计算系统是指( A )A. 同时使用多个处理器进行计算的系统B. 使用虚拟机进行计算的系统C. 使用分布式计算进行计算的系统D. 使用多线程进行计算的系统16. RAID技术可以实现( C )A. 硬盘的加密存储B. 硬盘的快速读写C. 硬盘的冗余存储D. 硬盘的高速缓存17. 数据库管理系统的主要功能是( B )A. 进行数据的存储B. 进行数据的管理和操作C. 进行数据的传输D. 进行数据的加密18. 死锁的发生是指( C )A. 程序出现错误导致程序崩溃B. 程序长时间无响应C. 进程之间互相等待资源导致无法继续执行D. CPU的存储空间不足19. 操作系统中的shell是指( A )A. 用于和用户进行交互的命令解释器B. 用于管理内存的模块C. 用于管理文件的模块D. 用于管理进程的模块20. 虚拟机技术可以实现( D )A. 多个操作系统共享一台物理机B. 加快CPU的运算速度C. 增加硬盘容量D. 可靠性增强二、简答题(共5题,每题10分,共50分)答:操作系统的主要功能包括资源管理、进程管理、文件管理、设备管理和用户接口。

C语言磁盘调度算法

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

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。

2022年重庆工程学院计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)

2022年重庆工程学院计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)

2022年重庆工程学院计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)一、选择题1、下列算法中,用于磁盘调度的是(),A.时间片轮转法B.LRU算法C.最短寻道时间优先算法D.高优先级算法2、下列关于打开文件open()操作和关闭文件close()操作的叙述,只有()是错误的。

A.close()操作告诉系统,不再需要指定的文件了,可以丢弃它B.open()操作告诉系统,开始使用指定的文件C.文件必须先打开,后使用D.目录求必须先打开,后使用3、在操作系统中,一方面每个进程具有独立性,另一方面进程之间具有相互制约性。

对于任何两个并发进程,它们()。

A.必定无关B.必定相关C.可能相关D.可能相同4、若系统中有5台绘图仪,有多个进程需要使用两台,规定每个进程一次仪允许申请一台,则最多允许()个进程参与竞争,而不会发生死锁。

A.5B.2C.3D.45、在多进程的系统中,为了保证公共变量的完整性,各进程应互斥进入临界区。

所谓临界区是指()。

A.一个缓冲区B.一段数据区C.同步机制D.一段程序6、()存储管理方式提供一维地址结构。

A.分段B.分页C.分段和段页式D.以上都不对7、在分页虚拟存储管理中,“二次机会”调度策略和“时钟”调度策略在决定淘汰哪一页时,都用到了()。

A.虚实地址变换机构B.快表C.引用位D.修改位8、下列关于操作系统的论述中,正确的是()。

A.对于批处理作业,必须提供相应的作业控制信息B.对于分时系统,不一定全部提供人机交互功能C.从响应角度看,分时系统与实时系统的要求相似D.在采用分时操作系统的计算机系统中,用户可以独占计算机操作系统中的文件系统9、用户程序在口态下使用特权指令引起的中断属于()。

A.硬件故障中断B.程序中断C.外部中断D.访管中断10、操作系统的I/O子系统通常由4个层次组成,每-层明确定义了与邻近层次的接口,其合理的层次组织排列顺序是()。

A.用户级I/O软件、设备无关软件、设备驱动程序、中断处理程序B.用户级I/O软件、设备无关软件、中断处理程序、设备驱动程序C.用户级I/O软件、设备驱动程序、设备无关软件、中断处理程序D.用户级I/O软件、中断处理程序、设备无关软件、设备驱动程序11、系统管理设备是通过一些数据结构来进行的,下前的()不属于设备管理数据结构。

磁盘调度算法模拟

磁盘调度算法模拟

磁盘调度算法模拟磁盘调度算法是操作系统中用于优化磁盘寻道时间的重要技术。

在磁盘读写过程中,磁头需要进行寻道和定位,而磁盘调度算法的目标就是通过合理的调度策略,最大限度地减少寻道时间,提高磁盘的读写效率。

下面将介绍几种常见的磁盘调度算法,并进行模拟。

1.先来先服务(FCFS)算法先来先服务算法是最简单的磁盘调度算法之一,它按照进程请求的先后顺序依次进行处理,不考虑磁道位置的远近。

通过模拟一个磁盘请求队列,可以计算出FCFS算法的平均寻道长度。

以下是一个模拟FCFS算法的示例代码:```pythondef FCFS(requests, start):head = starttotal_length = 0for request in requests:total_length += abs(request - head)head = requestreturn total_length / len(requests)```2.最短寻道时间优先(SSTF)算法最短寻道时间优先算法是一种贪心算法,它每次选择离当前磁道位置最近的磁道进行访问,以降低寻道时间。

通过模拟一个磁盘请求队列,可以计算出SSTF算法的平均寻道长度。

以下是一个模拟SSTF算法的示例代码:```pythondef SSTF(requests, start):head = starttotal_length = 0while requests:min_distance = float('inf')min_index = 0for i in range(len(requests)):distance = abs(requests[i] - head)if distance < min_distance:min_distance = distancemin_index = itotal_length += min_distancehead = requests.pop(min_index)return total_length / len(requests)```3.扫描算法(SCAN)和循环扫描算法(C-SCAN)扫描算法和循环扫描算法是两种相似的磁盘调度算法,它们都是从一个磁盘边界开始,依次沿一个方向移动,直到到达磁道的最边界,然后再返回到磁道的起始位置。

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#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:";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;}}}//============FCFS,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}}//========SSTF,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。

A=M; //-----重置A值FindOrder[i]=TrackOrder[n]; //----寻好的赋给寻好序列}}//=====================SCAN,扫描算法==========================void SCAN(){int m,n,temp;temp=BeginNum;Sort(); //------排序cout<<"请选择开始方向:1--向外;0---向里"; //------选择扫描方向cin>>m;if(m==1)direction=true;else if(m==0)direction=false;elsecout<<"输入错误";for(int i=0;i<N;i++){if(SortOrder[i]<BeginNum)continue;else{n=i;break;}}if(direction==true) //------选择向外{for(int i=n;i<N;i++){MoveDistance[i-n]=abs(SortOrder[i]-temp);FindOrder[i-n]=SortOrder[i];}for(int j=n-1;j>=0;j--){MoveDistance[N-1-j]=abs(SortOrder[j]-temp);temp=SortOrder[j];FindOrder[N-1-j]=SortOrder[j];}}else //-------选择向里{for(int i=n-1;i>=0;i--){MoveDistance[N-i-4]=abs(SortOrder[i]-temp);temp=SortOrder[i];FindOrder[N-i-4]=SortOrder[i];}for(int j=n;j<N;j++){MoveDistance[j]=abs(SortOrder[j]-temp);FindOrder[j]=SortOrder[j];}}}//=================CSCAN,循环扫描算法=======================void CSCAN(){int m,n,temp;temp=BeginNum;Sort();cout<<"请选择开始方向:1--向外;0---向里";cin>>m;if(m==1)direction=true;else if(m==0)direction=false;elsecout<<"输入错误";for(int i=0;i<N;i++){if(SortOrder[i]<BeginNum)continue;else{n=i;break;}}if(direction==true){for(int i=n;i<N;i++){MoveDistance[i-n]=abs(SortOrder[i]-temp);temp=SortOrder[i];FindOrder[i-n]=SortOrder[i];}for(int j=0;j<n;j++){MoveDistance[N-n+j]=abs(SortOrder[j]-temp);temp=SortOrder[j];FindOrder[N-n+j]=SortOrder[j];}}else{for(int i=n-1;i>=0;i--){MoveDistance[n-1-i]=abs(SortOrder[i]-temp);temp=SortOrder[i];FindOrder[n-1-i]=SortOrder[i];}for(int j=N-1;j>=n;j--){MoveDistance[N-j+n-1]=abs(SortOrder[j]-temp);temp=SortOrder[j];FindOrder[N-j+n-1]=SortOrder[j];}}}//========计算平均寻道时间==============void Count()int Total=0;for(int i=0;i<N;i++){Total+=MoveDistance[i];}AverageDistance=((double)Total)/((double)N);}void Show(){cout<<"================从"<<BeginNum<<"号磁道开始====================="<<endl;cout<<setw(20)<<"被访问的下一个磁道号"<<setw(20)<<"移动距离(磁道数)"<<endl;for(int i=0;i<N;i++){cout<<setw(15)<<FindOrder[i]<<setw(15)<<MoveDistance[i]<<endl;}cout<<setw(20)<<"平均寻道长度:"<<AverageDistance<<endl;cout<<endl;int main(){int y=1;int s;Inith();while(y){cout<<"请选择寻道方式:1--FCFS; 2--SSTF; 3--SCAN;4--CSCSN;";cin>>s;switch(s){case 1:FCFS();Count();Show();break;case 2:SSTF();Count();Show();break;case 3:SCAN();Count();Show();break;case 4:CSCAN();Count();Show();break;}cout<<"是否继续选择寻道算法?1--是;2--否";int p;cin>>p;y=p;}return 0; }。

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