课程设计报告--磁盘调度算法的模拟实现

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1、 操作系统课程设计 磁盘调度算法的模拟实现 学 院 计算机科学与技术 专 业 计算机科学与技术（师范） 学 号 * 学 生 姓 名 * 指导教师姓名 * 2015 年 7 月 1 日 1 目录 一、 引言 2 二、 总体设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1. 功能实现 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2. 流程图 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3. 具体内容 . 3 三、 实验验证 5 1. 结果截图 . 7 2. 代码分析 . 6 四、 源代码 9 五、 总结 13 六、 参考资料 13 2 一、一、引言引言 1、课程设计的目的：、课程设计的目的： 操作系统课程设计

2、是计算机专业重要的教学环节， 它为学生提供了一个既动 手又动脑，将课本上的理论知识和实际有机的结合起来，独立分析和解决实际问 题的机会。 进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。 提高学生分析问题、 解决问题以及综合利用 C 语言进行程序设计的 能力。 2、设计内容：、设计内容：设计并实现一个本别利用下列磁盘调度算法进行磁盘调度的模拟 程序。 1FCFS 2SSTF 3、设计要求：、设计要求： 1. 磁头初始磁道号，序列长度，磁道号序列等数据可从键盘输入，也可从 文件读入。 2. 最好能实现磁道号序列中磁道

3、号的动态增加。 3. 磁道访问序列以链表的形式存储 4. 给出各磁盘调度算法的调度顺序和平均寻道长度 二、二、总体设计总体设计 1 1、算法实现、算法实现 1.先来先服务算法（FCFS） 先来先服务（FCFS）调度:按先来后到次序服务，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序。例如，如 果现在读写磁头正在 50 号柱面上执行输出操作，而等待访问者依次要访问的柱 面为 130、199、32、159、15、148、61、99，那么，当 50 号柱面上的操作结束 后，移动臂将按请求的先后次序先移到

4、 130 号柱面，最后到达 99 号柱面。 采用先来先服务算法决定等待访问者执行输入输出操作的次序时， 移动臂来 回地移动。先来先服务算法花费的寻找时间较长，所以执行输入输出操作的总时 间也很长。 2.短寻道时间优先算法（SSTF） 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，而不管访问者到来的先后次序。现在仍利用同一个例子来讨论， 现在当 50 号柱面的操作结束后，应该先处理 61 号柱面的请求，然后到达 32 号 3 柱面执行操作，随后处理 15 号柱面请求，后继操作的次序应该是 99、130、148、 159、199。 采用最短寻找时间优先算法决定等待

5、访问者执行操作的次序时， 读写磁头总 共移动了 200 多个柱面的距离，与先来先服务、算法比较，大幅度地减少了寻找 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大范围移动， 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） 。 先来先服务算法（先来先服务算法（F FCFSCFS）流程图: 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 4 最短寻

6、道时间优先算法（最短寻道时间优先算法（SSTFSSTF）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 5 三、总体验证 1、数据结构及信号量定义的说明； 本系统划分为四个模块：先来先服务算法模块 void FCFS(int array,int m)、最短寻道时间优先算法模块 void SSTF(int array,int m)、扫描算法模 块 void SCAN(int array,int m) 和循环扫描算法模块：void CSCAN(int array,int m) 。 2. 先来先服务算法模块：void FCFS(int array,int m) 输入磁道号，按先来先服务的策略输出磁盘请求序列，求平均寻道长