磁盘调度课程设计

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1、 磁盘调度算法模拟实现 目目 录录 1 操作系统课程设计任务描述 2 2问题定义与需求分析 2 2.1 算法的描述 . 2 2.2 程序要做什么 3 3概要设计 . 4 4详细设计 . 5 4.1 抽象数据类型的定义 5 4.2 程序流程图以及核心代码 . 5 4.2.1 先来先服务调度算法 5 4.2.2 最短寻道时间优先调度算法 . 6 4.2.3 扫描算法. 8 4.2.4 循环扫描算法 . 10 5 运行结果 12 6 测试 . 15 7 结论 . 16 8 参考文献 17 9 附录（源代码）. 17 磁盘调度算法模拟实现 1 1 操作系统课程设计任务描述操作系统课程设计任务描述 设计

2、目的：加深对磁盘调度算法的进一步认识，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，培养代码编写能力，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。 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）

3、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 2问题定义与需求分析问题定义与需求分析 2.12.1 算法的描述算法的描述 先来先服务 FCFS：公平，简单，每个进程的请求都能依次得到处理。没有 对寻道优化，平均寻道时间长。 最短时间优先调度算法 SSTF：要求访问的磁道是当前磁头所在的磁道最近， 每次寻道时间最短，但不能保证平均寻道时间最短。可能导致一些请求无限期推 延，产生饥饿现象。 扫描算法 SCAN：不仅考虑当前磁道的距离，优先考虑在磁道前进方向的最 短时间，排除磁头在盘面上的往复运动，避免了出现“饥饿”现象。电梯原理。 循环扫描算法

4、：是 SCAN 的改良。磁头改变方向时，以到达请求服务的最短 时间。对中间请求服务更有利。 磁盘调度算法模拟实现 2.22.2 程序要做什么程序要做什么 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.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） (1)输入的形式和范围:输入为数字类型 (2)输出形式:数组和字符串 (3)程序的功能:实现磁盘调度算法的演示 (4)测试数据: 正确的输入:合法的整数类型. 期望输出:正确输出结果 错误的输入:字符型,浮点数型 期望输出:提示错误 (

5、5)开发环境及语言的选择 Visual studio 2010 C#语言 磁盘调度算法模拟实现 3 3概要设计概要设计 1.1.先来先服务（先来先服务（FCFSFCFS）的设计思想）的设计思想 即先来的请求先被响应。FCFS 策略看起来似乎是相当“公平“的，但是当 请求的频率过高的时候 FCFS 策略的响应时间就会大大延长。FCFS 策略为我 们建立起一个随机访问机制的模型， 但是假如用这个策略反复响应从里到外 的请求，那么将会消耗大量的时间。为了尽量降低寻道时间，看来我们需要 对等待着的请求进行适当的排序，而不是简单的使用 FCFS 策略。这个过程 就叫做磁盘调度管理。有时候 fcfs 也被

6、看作是最简单的磁盘调度算法 2.2.最短寻道时间优先调度（最短寻道时间优先调度（SSTFSSTF）的设计思想）的设计思想 最短时间优先算法选择这样的进程。要求访问的磁道，与当前磁头所在 的磁道距离最近，以使每次的寻道时间最短。 3.3.扫描算法（扫描算法（SCANSCAN）的设计思想）的设计思想 扫描（SCAN）调度算法:该算法不仅考虑到欲访问 的磁道与当前磁道间 的距离，更优先考虑的是磁头当前的移动方向。例如，当磁头正在自里向外 移动时，SCAN 算法所考虑的下一个访问对象，应是其欲访问的磁道，既在 当前磁道之外，又是距离最近的。这样自里向外的访问，直至再无更外的磁 道需要访问时，才将磁道换向自外向里移动。这时，同样也是每次选择这样 的进程来调度，也就是要访问的当前位置内距离最近者，这样，磁头又逐步 地从外向里移动，直至再无更里面的磁道要访问，从而避免了出现“饥饿” 现像。 4.4.循环扫描（循环扫描（CSACNCSACN）的设计思想）的设计思想 循环扫描（CSCAN）算法：当磁头刚从里向外移动而越过了某一磁道时， 恰好又有一进程请求访问此磁道