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1、 . . 学习参考 目录 目录 . 1 1课程设计目的 1 1.1 编写目的 1 2课程设计内容 1 2.1 设计内容 1 3.1 模块调用关系图 3 4 测试数据和结果 7 5 参考文献 10 6 总结 10 . . 学习参考 1课程设计目的 1.1 编写目的 本课程设计的目的是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，容易使人理解，使磁盘调度的特点更简 单明了，能使使用者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。 2课程设计内容 2.1 设计内容 系统主界面可以灵活选择某种算法，算法包括：先来先服务算法 （F
2、CFS） 、最短寻道时间优先算法（SSTF） 、扫描算法（SCAN ） 、循环扫 描算法（ CSCAN ） 。 1、先来先服务算法（FCFS ） 这是一种比较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。此算法由于 未对寻道进行优化，在对磁盘的访问请求比较多的情况下，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，但各进程得到服务的响 应时间的变化幅度较小。 2、最短寻道时间优先算法（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
3、最近，以使每次的寻道时间最短，该算法可以得到比较好的吞吐量，但 却不能保证平均寻道时间最短。其缺点是对用户的服务请求的响应机会不 是均等的，因而导致响应时间的变化幅度很大。在服务请求很多的情况下， 对内外边缘磁道的请求将会无限期的被延迟，有些请求的响应时间将不可 预期。 . . 学习参考 3、扫描算法（SCAN ） 扫描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，扫描算法所 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
4、，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。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化 比较大的缺点，而具有最短寻道时间优先算法的优点即吞吐量较大，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。 4、循环扫描算法（CSCAN ） 循环扫描算法是对扫描算法的改进。如果对磁道的访问请求是均匀分 布的，当磁头到达磁盘的一端，并反向运动时落在磁头之后的访问请求相 对较少。这是由于这些磁道刚被处理，而磁盘另一端的请
5、求密度相当高， 且这些访问请求等待的时间较长，为了解决这种情况，循环扫描算法规定 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。 . . 学习参考 3.模块流程图 3.1 模块调用关系图 3.2 模块程序流程图 FCFS 算法（先来先服务）流程图: 退 出 先 来 先 服 务 算 法 最 短 寻 道 时 间 优 扫 描 算 法 循 环 扫 描 算 法 输入磁道号 求平均寻道长度 输出移动的平均磁道数 按输入顺序将磁道序列输出 开始 结束 磁盘调度模拟系统 . . 学习参考 SSTF（最短寻道
6、时间优先算法） 算法流程图： 求平均寻道长度 选择与当前磁道距离 最近的磁道进行扫描 移动到最小（大）号， 改向外（内）移动扫 描未扫描的磁道 输出移动的平均磁道数 输出排好序的磁道序列 判断当前磁头在 序列中的位置 结束 开始 输入磁道号 使用冒泡法从小到大排序 输入当前磁道号 . . 学习参考 SCAN 算法（扫描算法）流程图： 求平均寻道长度 选 择移 动臂移动 方向，开始扫描 移动到最小（大）号， 改向外（内）移动扫 描未扫描的磁道 输出移动的平均磁道数 输出排好序的磁道序列 开始 结束 输入磁道号 使用冒泡法从小到大排序 输入当前磁道号 判断当前磁头在 序列中的位置 . . 学习参考
7、 CSCAN 算法（循环扫描算法）流程图： 求平均寻道长度 扫描到最大号后，直接 移动到最小号从内向外 扫描未扫描的磁道 输出移动的平均磁道数 输出排好序的磁道序列 判断当前磁头在 序列中的位置 规定移动臂单向反 复的从内向外扫描 开始 结束 输入磁道号 使用冒泡法从小到大排序 输入当前磁道号 . . 学习参考 4测试数据和结果 输入磁道序列号：25 160 78 65 100 62 16 53 45 选择算法1，平均寻道长度46.4444； . . 学习参考 选择算法2，平均寻道长度为16.6667； 选择算法3，磁臂移动方向为由外向内，平均寻道长度为16.4444 . . 学习参考 选择算
8、法3，磁臂移动方向为由内向外，平均寻道长度为31.5556； 选择算法4，平均寻道长度为31.4444 . . 学习参考 5参考文献 计算机操作系统( 修订版 ) 汤子瀛西安电子科技大学出版社 操作系统教程方敏编西安电子科技大学出版社 操作系统实用教程（第二版）任爱华清华大学出版社 操作系统原理与实践教程周湘贞清华出版社 程序设计基础教程陈家骏机械工业出版社 6总结 通过这次试验，我们清楚的了解到磁盘调度的详细过程和四种调度算 法（先来先服务算法；最短寻道时间优先算法；扫描算法；循环扫描算法） 以及四种调度算法之间的差异和共性，同时，也看到了经过优化的算法会 带来的好处！ 在实验过程中，也遇到
9、了不少问题，在实现扫描算法时出现了问题！ 当输入的当前的磁道号不在磁盘请求序列中时，程序可以正常执行，当输 入的当前的磁道号在磁盘请求序列中时，程序执行时出现处理序列顺序错 误的问题，通过和同学的讨论，发现有两个循环中的自变量初值设置有问 题，经过调整后，程序执行无误！ 以后，在实现代码的过程中，一定会更加小心，防止出现低级错误导 致程序出错！ . . 学习参考 附： #include #include #include #include #define maxsize 1000 /*判断输入数据是否有效 */ int decide(char str) /判断输入数据是否有效 int i=0;
10、 while(stri!=0) if(stri9) return 0; break; i+; return i; /*将字符串转换成数字*/ int trans(char str,int a) /将字符串转换成数字 int i; int sum=0; for(i=0;icidaoj) temp=cidaoi; cidaoi=cidaoj; cidaoj=temp; coutstr; /对输入数据进行有效性判断 a=decide(str); . . 学习参考 if(a=0) coutstr; /对输入数据进行有效性判断 a=decide(str); if(a=0) . . 学习参考 cout=0
11、;i-) cout=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 coutcidao0j-) coutstr; /对输入数据进行有效性判断 a=decide(str); if(a=0) cout=0;i-) cout=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,此情况同最短寻道优先 coutcidao0 if(d=0) /选择移动臂方向向内，则先向内扫描 cout=0;j-) cout=0;j-) /磁头移动到最大号，则改变方向向内扫描 未扫描的磁道 coutstr; /对输入数据进行有效性判断 a=decide(str
12、); if(a=0) cout=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,此情况同最短寻道优先 coutcidao0 /对输入数据进行有效性判断 a=decide(str); if(a=0) coutstr; /对输入数据进行有效性判断 a=decide(str); if(a=0) coutstr; /对输入数据进行有效性判断 a=decide(str); if(a=0) cout5) cout“ 数据输入错误！请重新输入“endl; goto G; switch(c) case 1: /使用 FCFS 算法 . . 学习参考 FCFS(cidao,co
13、unt); break; case 2: /使用 SSTF 算法 SSTF(cidao,count); break; case 3: /使用 SCAN 算法 SCAN(cidao,count); break; case 4: /使用 CSCAN 算法 CSCAN(cidao,count); break; 1. 若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。2. 若不是心宽似海，哪有人生风平浪静。在纷杂的尘世里，为自己留下一片纯静的心灵空间，不管是潮起潮落，也不管是阴晴圆缺，你都可以免去浮躁，义无反顾，勇往直前，轻松自如地走好人生路上的每一步3. 花一些时间，总会看清一些事。用一些事情，总会看清一些人。有时候觉得自己像个神经病。既纠结了自己，又打扰了别人。努力过后，才知道许多事情，坚持坚持，就过来了。4. 岁月是无情的，假如你丢给它的是一片空白，它还给你的也是一片空白。岁月是有情的，假如你奉献给她的是一些色彩，它奉献给你的也是一些色彩。你必须努力，当有一天蓦然回首时，你的回忆里才会多一些色彩斑斓，少一些苍白无力。只有你自己才能把岁月描画成一幅难以忘怀的人生画卷。