磁盘调度算法的实现

《操作系统--磁盘调度算法》实验报告姓名：范学升学号：1001050903班级：电科10-1班专业：电子信息科学与技术一、实验目的:通过模拟设计磁盘驱动调度程序，观察驱动调度程序的动态运行过程，理解和掌握磁盘驱动调度的职能，并比较各种算法的调度结果。

二、实验内容:要求设计主界面能灵活选择某算法，且实现以下算法：（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、实验步骤详细设计：源代码#include<iostream>#include<ctime>using namespace std;void FCFS(int a[],int n);void SSTF(int a[],int n);void SCAN(int a[],int n);void CSCAN(int a[],int n);int main(){int n;//磁道的个数int s;//功能号cout<<"请输入磁道的个数："<<endl;cin>>n;int *a=new int[n];cout<<"生成随机磁道号..."<<endl;srand((unsigned)time(NULL));for(int i=0;i<n;i++){a[i]=(rand()%100)+1;cout<<a[i]<<" ";}cout<<endl;while(1){ cout<<endl;cout<<"1、先来先服务算法（FCFS）"<<endl; cout<<"2、最短寻道时间算法（SSTF）"<<endl; cout<<"3、扫描算法（SCAN）"<<endl;cout<<"4、循环扫描算法（CSCAN）"<<endl;cout<<"0、退出"<<endl;cout<<endl;cout<<"请选择功能号:";cin>>s;if(s>4){cout<<"输入有误！"<<endl;}else{switch(s){ case 0: exit(0);break ; case 1:FCFS(a,n); break;case 2:SSTF(a, n);break;case 3:SCAN(a, n);break;case 4:CSCAN(a,n);break;}}}return 0;}//先来先服务调度算法（FCFS）void FCFS(int a[],int n){int sum=0,j,i,first=0,now;cout<<"请输入当前磁道号：";cin>>now;//确定当前磁头所在位置cout<<"磁盘调度顺序为："<<endl;for( i=0;i<n;i++)//按访问顺序输出磁道号{cout<<a[i]<<" ";}//计算sumfor(i=0,j=1;j<n;i++,j++){first+=abs(a[j]-a[i]);//外围磁道与最里面磁道的距离}sum+=first+abs(now-a[0]);cout<<endl;cout<<"移动的总磁道数： "<<sum<<endl;}最短寻道时间算法（SSTF）void SSTF(int a[],int n){int temp;int k=1;int now,l,r;int i,j,sum=0;//将磁道号按递增排序for(i=0;i<n;i++)for(j=i+1;j<n;j++){if(a[i]>a[j]){temp=a[i];a[i]=a[j];a[j]=temp;}}cout<<"按递增顺序排好的磁道："<<endl;for( i=0;i<n;i++){cout<<a[i]<<" ";//输出排好的磁道顺序}cout<<endl;cout<<"请输入当前的磁道号：";cin>>now;//确定当前磁头所在位置cout<<"磁盘调度顺序为："<<endl;if(a[n-1]<=now)//当前磁头位置大于最外围欲访问磁道{for(i=n-1;i>=0;i--)cout<<a[i]<<" ";sum=now-a[0];}elseif(a[0]>=now)//当前磁头位置小于最里欲访问磁道{for(i=0;i<n;i++)cout<<a[i]<<" ";sum=a[n-1]-now;}else{while(a[k]<now)//确定当前磁道在已排的序列中的位置{k++;}l=k-1;//在磁头位置的前一个欲访问磁道r=k;//磁头欲访问磁道while((l>=0)&&(r<n)){if((now-a[l])<=(a[r]-now))//选择离磁头近的磁道 {cout<<a[l]<<" ";sum+=now-a[l];now=a[l];l=l-1;}else{cout<<a[r]<<" ";sum+=a[r]-now;now=a[r];r=r+1;}}if(l=-1)//磁头位置里侧的磁道已访问完{for(j=r;j<n;j++)//访问磁头位置外侧的磁道{cout<<a[j]<<" ";}sum+=a[n-1]-a[0];}if(r==n)//磁头位置外侧的磁道已访问完{for(j=k-1;j>-1;j--) //访问磁头位置里侧的磁道{cout<<a[j]<<" ";}sum+=a[n-1]-a[0];}}cout<<endl;cout<<"移动的总道数:"<<sum<<endl;}扫描算法（SCAN）void SCAN(int a[],int n){int temp;int k=1;int now,l,r;int i,j,sum=0;for(i=0;i<n;i++)//对访问磁道按由小到大顺序排列输出 for(j=i+1;j<n;j++){if(a[i]>a[j]){temp=a[i];a[i]=a[j];a[j]=temp;}}cout<<"按递增顺序排好的磁道："<<endl;for( i=0;i<n;i++){cout<<a[i]<<" ";}cout<<endl;cout<<"请输入当前的磁道号：";cin>>now;//以下算法确定磁道访问顺序if(a[n-1]<=now) //磁头位置大于最外围欲访问磁道{for(i=n-1;i>=0;i--)cout<<a[i]<<" ";sum=now-a[0];}elseif(a[0]>=now) //磁头位置小于最里欲访问磁道{for(i=0;i<n;i++)cout<<a[i]<<" ";sum=a[n-1]-now;}else //磁头位置在最里侧磁道与最外侧磁道之间{ int d;while(a[k]<now){ //确定当前磁道在已排的序列中的位置k++;}l=k-1;//在磁头位置的前一个欲访问磁道r=k; //磁头欲访问磁道cout<<"请输入当前磁头移动的方向 (0 表示向内，1表示向外) : "; cin>>d; //确定磁头访问的方向cout<<"磁盘调度顺序为：";if(d==0||d==1){if(d==0) //磁头向内{for(j=l;j>=0;j--){cout<<a[j]<<" ";}for(j=r;j<n;j++){cout<<a[j]<<" ";}sum=now-2*a[0]+a[n-1];}if(d==1) //磁头向外{for(j=r;j<n;j++){cout<<a[j]<<" ";}for(j=l;j>=0;j--){cout<<a[j]<<" ";}sum=2*a[n-1]-now-a[0];}}elsecout<<"请输入0或1！"<<endl;}cout<<endl;cout<<"移动的总道数： "<<sum<<endl;}循环扫描算法（CSCAN）void CSCAN(int a[],int n){int temp;int now,l,r;int i,j,sum=0;int k=1;for(i=0;i<n;i++)//对访问磁道按由小到大顺序排列输出 for(j=i+1;j<n;j++){if(a[i]>a[j]){temp=a[i];a[i]=a[j];a[j]=temp;}}cout<<"按递增顺序排好的磁道："<<endl;for( i=0;i<n;i++){cout<<a[i]<<" ";}cout<<endl;cout<<"请输入当前的磁道号：";cin>>now;//确定当前磁道号if(a[n-1]<=now)//磁头位置大于最外围欲访问磁道{for(i=0;i<n;i++)cout<<a[i]<<" ";sum=now-2*a[0]+a[n-1];}elseif(a[0]>=now)//磁头位置小于最里欲访问磁道{for(i=0;i<n;i++)cout<<a[i]<<" ";sum=a[n-1]-now;}else //磁头位置在最里侧磁道与最外侧磁道之间{ int d;while(a[k]<now){k++;}l=k-1;//在磁头位置的前一个欲访问磁道r=k; //磁头欲访问磁道cout<<"请输入当前磁头移动的方向 (0 表示向内，1表示向外) : "; cin>>d; //确定磁头访问的方向cout<<"磁盘调度顺序为：";if(d==0||d==1){if(d==1) //磁头向外侧访问{for(j=r;j<n;j++)//先访问外侧磁道再转向最里欲访问磁道{cout<<a[j]<<" ";}for(j=0;j<r;j++){cout<<a[j]<<" ";}sum=2*a[n-1]-now-2*a[0]+a[l];}if(d==0) //磁头向内侧访问{for(j=r-1;j>=0;j--){cout<<a[j]<<" ";}for(j=n-1;j>=r;j--)//{cout<<a[j]<<" ";}sum=2*a[n-1]-2*a[0]+now-a[r];}}elsecout<<"请输入0或1！";}cout<<endl;cout<<"移动的总道数： "<<sum<<endl;}（3）测试结果：1.先来先服务算法（FCFS）测试结果2.最短寻道时间算法（SSTF）测试结果3.循环扫描算法（SCAN）测试结果104.循环扫描算法（CSCAN ）测试结果。