操作系统实验报告四磁盘调度算法

操作系统实验报告四

[实验题目]

磁盘调度算法SSTF、SCAN、C-SCAN

[实验目的]

通过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，容易理解，使磁盘调度的特点更简单明了，能使使用者加深对最短寻道时间优先算法、扫描算法以及循环扫描算法的理解。

[实验内容]

编程实现如下内容：

1. 最短寻道时间优先算法（SSTF）；

2. 扫描算法（SCAN）（又叫电梯调度算法）；

3. 循环扫描算法（CSCAN）

代码如下：

#include

#include

#include

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

cin>>TrackOrder[i];

for(int j=0;j

MoveDistance[j]=0;

cout<<"请输入开始磁道号：";

cin>>BeginNum;

for(int k=0;k

Finished[k]=false;

for(int l=0;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

{

if(SortOrder[j]>SortOrder[j+1])

{

temp=SortOrder[j];

SortOrder[j]=SortOrder[j+1];

SortOrder[j+1]=temp;

}

}

}

//========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

{

for(int j=0;j

{

if(abs(TrackOrder[j]-temp)

{

A=abs(TrackOrder[j]-temp);

n=j;

}

else continue;

}

Finished[n]=true; //-------将已经寻找到的Finished 赋值为true

MoveDistance[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;

else

cout<<"输入错误";

for(int i=0;i

{

if(SortOrder[i]

continue;

else

{

n=i;

break;

}

}

if(direction==true) //------选择向外{

for(int i=n;i

{

MoveDistance[i-n]=abs(SortOrder[i]-temp);

temp=SortOrder[i];

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

{

MoveDistance[j]=abs(SortOrder[j]-temp);

temp=TrackOrder[j];

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;

else

cout<<"输入错误";

for(int i=0;i

{

if(SortOrder[i]

continue;

else

{

n=i;

break;

}

}

if(direction==true)

{

for(int i=n;i

{

MoveDistance[i-n]=abs(SortOrder[i]-temp);

temp=SortOrder[i];

FindOrder[i-n]=SortOrder[i];

}

for(int j=0;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

{

Total+=MoveDistance[i];

}

AverageDistance=((double)Total)/((double)N);

}

void Show()

{

cout<<"================从"<

cout<

for(int i=0;i

{

cout<

}

cout<

cout<

}

int main()

{

int y=1;

int s;

Inith();

while(y)

{

cout<<"请选择寻道方式：1--SSTF; 2--SCAN;3--CSCSN;";

cin>>s;

switch(s)

{

case 1:SSTF();Count();Show();break;

case 2:SCAN();Count();Show();break;

case 3: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;

}

[实验结果]

[心得体会]

通过模拟常见的几种磁盘寻道算法，通过计算平均寻道的长度，我们可以很直观的了解到不同寻道算法的效率，以加深对最短寻道时间以及电梯等磁盘调度算法的理解。让我们更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解。而且通过实验操作让我加深了对理论知识掌握。