操作系统课程设计
大学生操作系统课程设计

大学生操作系统课程设计一、教学目标本课程的教学目标分为三个维度:知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
1.知识目标:通过本课程的学习,学生需要掌握操作系统的基本概念、原理和关键技术,包括进程管理、内存管理、文件系统和输入/输出系统等。
2.技能目标:培养学生具备操作系统实验操作和程序设计的能力,能够运用所学知识分析和解决实际问题。
3.情感态度价值观目标:培养学生对操作系统学科的兴趣和热情,培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括操作系统的基本概念、原理和关键技术。
1.教材章节:(1)引言和概述(2)进程管理(3)内存管理(4)文件系统(5)输入/输出系统(6)并发程序设计(7)操作系统安全与保护2.具体内容:(1)操作系统的定义、作用和分类(2)进程的基本概念、状态和控制(3)进程同步与互斥(4)死锁与饥饿(5)内存分配与回收策略(6)虚拟内存技术(7)文件和目录结构(8)文件访问控制和保护(9)输入/输出管理(10)操作系统用户接口三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合,以提高学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:用于传授基本概念、原理和方法。
2.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,培养学生的思考和分析能力。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解和掌握操作系统原理。
4.实验法:培养学生动手实践能力,巩固所学知识。
四、教学资源1.教材:选用国内外优秀教材,如《操作系统概念》、《现代操作系统》等。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作课件、教学视频等,提高课堂教学效果。
4.实验设备:配置充足的实验设备,确保学生能够充分进行实践操作。
五、教学评估本课程的教学评估采用多元化的评价方式,包括平时表现、作业、考试等,以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等方式,评估学生的学习态度和思考能力。
2.作业:布置适量的作业,评估学生对知识点的理解和运用能力。
windows操作系统核心编程实验教程课程设计

Windows操作系统核心编程实验教程课程设计一、课程概述本教程是针对操作系统核心编程(Windows)进行的实验课程设计,旨在为计算机科学与技术专业学生提供系统化的操作系统编程实践经验以及对Windows操作系统的进一步了解。
通过实验,学生将学习到操作系统的核心概念、体系结构、功能模块以及编程接口。
本教程适合计算机科学与技术专业的本科生、研究生的操作系统和计算机系统课程。
二、教学目标1.深入了解Windows操作系统的内部结构、设计原理及运行机制。
2.掌握操作系统核心概念、体系结构和功能模块。
3.掌握Windows操作系统的编程接口、开发技术、基本工具及其使用方法。
4.掌握Windows操作系统资源管理(如内存管理、进程管理、线程管理等)及其编程方法。
5.提高学生的系统编程能力和应用能力。
三、教学内容与大纲1.章节一:操作系统介绍–操作系统概述–操作系统的发展历程、种类及类别–Windows操作系统介绍2.章节二:操作系统架构–操作系统的体系结构–Windows操作系统的体系结构–操作系统模式(内核模式和用户模式)3.章节三:进程管理–进程概念–进程状态和状态转换–进程控制块–进程调度–进程同步与通信实现(如互斥量、信号量、管道等)–进程编程实践4.章节四:线程管理–线程概念和状态转换–线程控制块–线程同步与通信实现–线程编程实践5.章节五:内存管理–内存概述和内存分区–虚拟存储器和页面交换–内存管理实现(页式管理、段式管理)–内存编程实践6.章节六:设备管理–设备管理概述–Windows I/O管理模型–设备驱动程序开发–设备编程实践四、教学方法采用课堂讲授和实践操作相结合的教学方法,注重培养学生的动手能力和创新意识。
主讲教师将通过讲解操作系统原理和编程知识,来进行基础理论的传授,同时也会通过实践操作来加深理解,提高实际操作能力。
五、实验环境本教程主要使用Visual Studio 2017作为开发工具,配合Windows 10操作系统进行实验。
《操作系统》课程设计

《操作系统》课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握操作系统的基本概念,包括进程、线程、内存管理、文件系统等核心知识;2. 了解操作系统的历史发展,掌握不同类型操作系统的特点及使用场景;3. 掌握操作系统的性能评价方法和常用的调度算法。
技能目标:1. 培养学生运用操作系统知识解决实际问题的能力,如分析系统性能瓶颈、优化系统资源分配等;2. 培养学生具备基本的操作系统编程能力,如进程创建、线程同步、文件操作等;3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力,通过小组讨论和项目实践,学会共同解决问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对操作系统学科的兴趣,激发学生的学习热情,使其形成积极向上的学习态度;2. 培养学生具备良好的信息素养,尊重知识产权,遵循法律法规;3. 培养学生的创新精神和批判性思维,敢于质疑、勇于探索,形成独立思考的能力。
课程性质:本课程为计算机科学与技术专业的核心课程,旨在让学生掌握操作系统的基本原理和实现方法,提高学生的系统分析和编程能力。
学生特点:学生具备一定的编程基础和计算机系统知识,具有较强的逻辑思维能力和动手实践能力。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,通过案例分析和项目实践,帮助学生将所学知识内化为具体的学习成果。
在教学过程中,关注学生的学习进度和反馈,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 操作系统概述:介绍操作系统的定义、发展历程、功能、类型及特点,对应教材第一章内容。
- 操作系统的起源与发展- 操作系统的功能与类型- 操作系统的主要特点2. 进程与线程:讲解进程与线程的概念、状态、调度算法,对应教材第二章内容。
- 进程与线程的定义与区别- 进程状态与转换- 进程调度算法3. 内存管理:分析内存管理的基本原理、策略和技术,对应教材第三章内容。
- 内存分配与回收策略- 虚拟内存技术- 页面置换算法4. 文件系统:介绍文件系统的基本概念、结构、存储原理,对应教材第四章内容。
操作系统缓冲池课程设计

操作系统缓冲池课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解操作系统缓冲池的基本概念、作用和工作原理;2. 掌握缓冲池的常用数据结构、算法及缓冲策略;3. 了解缓冲池在操作系统中的应用场景和性能优化方法。
技能目标:1. 能够运用所学知识设计简单的缓冲池数据结构和算法;2. 能够分析并优化缓冲池的性能,提高操作系统效率;3. 能够运用编程语言实现缓冲池的基本功能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生主动探究、合作学习的精神,增强解决问题的能力;2. 培养学生对操作系统的兴趣,激发学习热情,树立正确的学习态度;3. 引导学生认识到操作系统在计算机系统中的重要作用,增强学生的职业责任感。
课程性质:本课程为计算机科学与技术专业高年级的专业课程,旨在帮助学生深入理解操作系统缓冲池的相关知识,提高操作系统的性能分析和优化能力。
学生特点:学生已经具备一定的操作系统基础,具备基本的编程能力和问题分析能力。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,强调学生动手实践和问题解决能力的培养。
通过本课程的学习,使学生能够具备独立设计和优化操作系统缓冲池的能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 缓冲池基本概念:缓冲池的定义、作用、分类;2. 缓冲池数据结构与算法:队列、栈、优先队列等数据结构在缓冲池中的应用,以及常见的缓冲策略,如FIFO、LRU等;3. 缓冲池在操作系统中的应用场景:磁盘I/O、网络通信、数据库系统等;4. 缓冲池性能分析及优化:性能指标、性能瓶颈分析、缓存淘汰策略优化;5. 缓冲池编程实践:结合编程语言(如C/C++、Java等),实现一个简单的缓冲池系统。
教学内容安排和进度:1. 课时分配:共8学时;2. 第一周:缓冲池基本概念及作用(2学时);3. 第二周:缓冲池数据结构与算法(2学时);4. 第三周:缓冲池在操作系统中的应用场景(2学时);5. 第四周:缓冲池性能分析及优化(2学时)。
操作系统课程设计项目参考

滴加碘液后
滴加碘液前
12/12/2021
第十二页,共二十三页。
消化(xiāohuà):在消化道内将食物分解成可吸收 (xīshōu)的成分的过程
(包括物理性消化和化学性消化)
吸收(xīshōu):营养物质通过消化道壁进入循环 系统的过程
12/12/2021
第十三页,共二十三页。
消化(xiāohuà)和吸收的过程
12/12/2021
第十九页,共二十三页。
练习(liànxí)
• 2、分析数据,指出(zhǐ chū)哪一部分消化道中消化液最多。
• 在每天摄入800克食物和1200毫升水的情况下, 消化腺大致分泌以下数量消化液。 1500毫升唾液 2000毫升胃液 1500毫升肠液 500毫升胆汁 1500毫升胰液
12/12/2021
第二十二页,共二十三页。
内容 总结 (nèiróng)
第二节。食物中的营养物质是在消化系统中被消化和吸收的。这粒西瓜籽在姗姗的消化道内, 经过了难忘的时光。它先遇到像轧钢机似的上、下尖硬的怪物,差点儿将它压得粉身碎骨。后来它
No 钻进了一条(yī tiáo)又长又窄的迷宫,它在这里走了很久,身边的许多物质都神秘地消失了。走出迷
唾液腺、胃腺(wèixiàn)、肝脏、胰腺、肠腺
1、淀粉在__口__腔__开始消化、蛋白质在____开始胃消化、脂肪在_______开始 消小化肠。
2、胆汁是一种消化液,但不含消化酶,起乳化脂肪的作用。
二、人体消化、吸收的主要器官—— _____小肠 能 训 练解
胰脏:分泌(fēnmì)胰液 肠腺:分泌肠液
肝脏:最大的腺体,分泌胆汁。 胆汁无消化酶,有乳化脂肪 的
作用。
第七页,共二十三页。
操作系统多线程课程设计

操作系统多线程课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解操作系统中多线程的基本概念,掌握线程的创建、同步与通信机制;2. 学会分析多线程程序的性能与问题,了解常见线程同步问题的解决方案;3. 掌握操作系统级别线程调度的基本原则和方法。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计并实现简单的多线程程序;2. 能够运用同步机制,解决多线程中的竞态条件和死锁问题;3. 能够对多线程程序进行性能分析,并提出优化方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对操作系统多线程技术的兴趣,激发他们探索计算机科学领域的热情;2. 培养学生团队合作意识,学会在团队项目中分工与协作;3. 培养学生面对复杂问题时的分析能力、解决问题的能力和创新精神。
课程性质:本课程为计算机科学与技术专业高年级选修课,旨在帮助学生深入理解操作系统中多线程技术,提高他们解决实际问题的能力。
学生特点:学生具备一定的编程基础和操作系统基本知识,具备独立分析和解决问题的能力。
教学要求:结合实际案例,注重理论与实践相结合,提高学生的动手能力和实际应用能力。
通过课程学习,使学生能够将多线程技术应用于实际项目中,提高软件性能。
二、教学内容1. 多线程基本概念:线程的定义、线程与进程的关系、线程的创建与销毁;2. 线程同步与通信:互斥锁、条件变量、信号量、管程等同步机制,线程间通信方式;3. 线程调度:调度算法、时间片轮转、优先级调度、多级反馈队列调度等;4. 多线程程序设计:多线程编程模型、线程池、线程局部存储、多线程并发控制;5. 常见线程同步问题及解决方案:竞态条件、死锁、饥饿、活锁等;6. 性能分析与优化:多线程程序性能指标、性能瓶颈分析、优化策略;7. 实践环节:结合实际案例,设计并实现多线程程序,分析并优化性能。
教学内容依据教材相关章节组织,具体安排如下:第一周:多线程基本概念,线程创建与销毁;第二周:线程同步与通信,互斥锁、条件变量、信号量等;第三周:线程调度,调度算法;第四周:多线程程序设计,线程池、线程局部存储;第五周:常见线程同步问题及解决方案;第六周:性能分析与优化;第七周:实践环节,课程总结与展示。
操作系统课程设计pintos

操作系统课程设计pintos一、教学目标本课程的目标是让学生了解和掌握操作系统的基本原理和概念,通过学习Pintos操作系统,使学生能够理解操作系统的核心机制,包括进程管理、内存管理、文件系统和输入/输出系统等。
在技能方面,学生应能够使用Pintos进行简单的操作系统设计和实现,提升编程能力和系统分析能力。
在情感态度价值观方面,学生应培养对计算机科学和操作系统的兴趣,增强解决实际问题的责任感和使命感。
二、教学内容教学内容将按照Pintos操作系统的结构和功能进行,包括:1. 操作系统的概述和基本概念;2. 进程管理,包括进程的创建、调度和同步;3. 内存管理,包括物理内存管理和虚拟内存管理;4. 文件系统,包括文件和目录的、文件系统的实现;5. 输入/输出系统,包括设备驱动程序和中断处理。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,将采用多种教学方法,包括:1. 讲授法,用于讲解操作系统的原理和概念;2. 讨论法,用于讨论操作系统的实现和应用;3. 案例分析法,通过分析具体的操作系统案例,让学生理解操作系统的实际应用;4. 实验法,通过实验操作,让学生亲手实现操作系统的核心机制。
四、教学资源教学资源包括:1. Pintos操作系统的教材和相关参考书;2. 多媒体资料,包括操作系统的教学视频和PPT;3. 实验设备,包括计算机和相关的硬件设备。
这些教学资源将用于支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验。
五、教学评估教学评估将采用多种方式进行,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
评估方式包括:1. 平时表现,包括课堂参与、提问和讨论等,占总评的20%;2.作业,包括理论和实践作业,占总评的30%;3. 考试,包括期中考试和期末考试,占总评的50%。
考试内容将涵盖操作系统的原理、概念和实验操作。
六、教学安排教学安排将根据课程内容和学生的实际情况进行设计。
本课程计划在一个学期内完成,每周安排2次课时,每次课时1小时。
操作系统课程设计题目

-操作系统性能调优策略
-多处理器系统
-多处理器系统的基本概念
-并行与分布式计算
-实时操作系统
-实时操作系统的特点与需求
-实时调度算法
-操作系统中的并发控制
-并发的基本概念
-互斥与同步机制
-课程设计进阶项目
-设计并实现一个简单的实时操作系统
-研究并发控制策略在操作系统中的应用
-分析多处理器系统中的负载均衡问题
4.章节四:内存管理
-内存分配与回收策略
-虚拟内存与分页机制
5.章节五:设备管理
-设备管理的基本原理
- I/O调度策略
6.章节六:文件系统
-文件与目录结构
-文件存储与访问控制
2、教学内容
-文件系统性能优化
-磁盘空间分配策略
-磁盘碎片整理方法
-操作系统安全性
-访问控制机制
-加密与认证技术
-操作系统实例分析
-探索操作系统在移动设备、物联网等新兴领域的应用案例
4、教学内容
-操作系统接口与用户交互
-命令行接口(CLI)与图形用户界面(GUI)
-操作系统提供的系统调用与服务
-操作系统的网络功能
-网络协议栈的基础知识
-操作系统在网络通信中的作用
-操作系统的虚拟化技术
-虚拟化技术的原理与应用
-虚拟机监控器(VMM)的作用与分类
-探讨操作系统在人机交互方面的未来发展趋势
-评估开源操作系统的标准化程度及其对行业的影响
操作系统课程设计题目
一、教学内容
本章节内容来自《操作系统》课程,针对高二年级学生,选择以下课程设计题目:
1.章节一:操作系统概述
-操作系统Hale Waihona Puke 基本概念-操作系统的历史与发展
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物理与电子信息工程学院《操作系统》课程设计报告题目:1、页面淘汰算法2、磁盘调度算法班级:10计本完成日期:2012.9.13指导教师:曾令华操作系统课程设计一、设计目的:1、掌握基本操作系统理论2、根据操作系统理论算法编写相应的调度程序3、使用多种算法在特定的数据下比较其优点与缺陷4、尝试改进相应数据结构,使调度更加简易、明显5、锻炼实践能力为后继课程奠定基础二、设计环境:1、Windows Xp操作系统或者Linux(ubuntu 12.04)2、Microsoft Visual C++ 6.0 编译器或者GUN G++,Matlab数学统计分析软件3、编辑插件:V A View、Vim4、Shell运行良好,无特殊异常三、设计内容(全部设计内容):a)小组从进程调度算法实现b)页面淘汰算法实现c)磁盘调度算法实现d)实际磁盘管理方式演示实现e)二级文件系统设计实现经过小组参考与讨论,最终绝对选定b(页面淘汰算法实现)、c(磁盘调度算法实现)。
四、设计要求:1、页面淘汰算法实现设计要求:a)设计随机页面序号产生程序,并说明随机的性能和其性能可能对算法的影响b)要求有一定的参数控制能力,可以用户自己调节随机性能c)编写页面淘汰算法本身d)结果数据的显示或提取e)结果数据的分析2、磁盘调度算法实现设计要求:a)设计随机磁道访问产生程序,并说明随机的性能和其性能可能对算法的影响b)要求有一定的参数控制能力,可以用户自己调节随机性能c)编写磁盘调度算法本身d)结果数据的显示或提取e)结果数据的分析五、设计原理:1、页面淘汰算法原理:1.1、页面淘汰算法定义与简介:在进程运行过程中,若其要访问的页面不在内存而需把它们调入内存,但内存已经无空闲空间时,为了保证该进程能正常运行,系统必须从内存中调出一页程序或数据送磁盘的对换区中。
但应将哪个页面调出,须根据一定的算法来确定。
通常,把选择换出页面的算法称为页面淘汰算法或者页面置换算法(Page-Replacement Algorithms )。
置换算法的好坏,将直接影响到系统的性能。
一个好的页面置换算法,应具有较低的页面更换频率。
从理论上讲,应将那些以后不会再访问的页面换出,或把那些在较长时间内不会再访问的页面调出。
目前存在着许多页面置换算法,它们都试图更接近于理论上的目标。
1.2、 先进先出(FIFO )页面置换算法这是最早出现的置换算法。
该算法总是淘汰最先进入内存的页面,即选择在内存中驻留实践最久的页面予以淘汰。
该算法实现简单,只需把一个进程调入内存的页面,按先后次序链接成一个队列,并设置一个指针,称为替换指针,使它总是指向最老的页面。
但该算法与进程实际运行的规律不相适应,因为在进程中,有些页面经常被访问,比如含有全局变量、常用函数、例程等地页面,FIFO 算法并不能保证这些页面不被淘汰。
具体实现流程图如下:注:在 FIFO 算法中,无论有无发生缺页或者置换,都需要对每个在内存中的页面的 time 值进行增加操作,以保持最先进入的那个页面的 time 值是最大的;一个新进来的页面,其time 值设置为 0。
算法也可以通过队列结构来实现,利用队列的先进先出(FIFO )特性完成,无需设置 time 字段。
1.2.1、 数据结构介绍:新的指令页面内存所有页面time++载入新页面time=0内存所有页面time++选择time 最大的页面换出在内存理块?物理块已满?1.2.2、算法源程序:(见附录)。
1.3、最佳置换法(OPT)背景与简介:它是由Belady 于1966 年提出的一种理论上的算法。
其所选择的被淘汰页面,将是以后永不使用的或许是在最长(未来)时间内不再被访问的页面。
采用最佳置换算法,通常可保证获得最低的缺页率。
但由于人目前还无法预知一个进程在内存的若干个页面中,哪一个页面是未来最长时间内不再被访问的,因而该算法是无法实现的,但可以利用此算法来评价其它算法。
具体流程图如下:内存物理块集合已满存在所有载入该页面集合已满对内存中每个页面,前后遍历剩余指令集合,记录每个页面距离再次使用跨度选择跨度最大的页面换出注:distance 用于记录内存物理块集合中每个页面距离再次被使用的页面跨度,缺省值为INT_MAX,如果某个页面在后续指令集合中不再出现,则用最大值INT_MAX 缺省取代;如果页面再次被使用,则两次使用所跨的页面数,为页面跨度。
用最大页面跨度表示以后永不使用或未来最长时间内不再被访问。
1.3.1、数据结构介绍:1.3.2、算法源程序:(见附录)1.4、最近最久未使用(LRU)页面置换算法:最近最久未使用(LRU)置换算法,是根据页面调入内存后的使用情况进行决策的。
由于无法预测各页面将来的使用情况,只能利用“最近的过去”作为“最近的将来”的近似,因此,LRU 置换算法是选择最近最久未使用的页面予以淘汰。
该算法赋予每个页面一个访问字段,用来记录一个页面自上次被访问以来所经历的时间time,,当须淘汰一个页面时,选择现有页面中其time值最大的,即最近最久未使用的页面予以淘汰。
注:在LRU 算法中,无论是否发生缺页或者置换,除了命中(刚刚被访问过的页面)页面time 值清零之外,其它所有内存中的页面的time 值都加一,以保证最近刚刚被访问的页面的time 值最小,相应time 值最大的页面就是最近最久没有被访问的页面。
1.4.1、数据结构介绍:1.4.2、算法源程序:(见附录)2、磁盘调度主要思想设备的动态分配算法与进程调度相似,也是基于一定的分配策略的。
常用的分配策略有先请求先分配、优先级高者先分配等策略。
在多道程序系统中,低效率通常是由于磁盘类旋转设备使用不当造成的。
操作系统中,对磁盘的访问要求来自多方面,常常需要排队。
这时,对众多的访问要求按一定的次序响应,会直接影响磁盘的工作效率,进而影响系统的性能。
访问磁盘的时间因子由3部分构成,它们是查找(查找磁道)时间、等待(旋转等待扇区)时间和数据传输时间,其中查找时间是决定因素。
因此,磁盘调度算法先考虑优化查找策略,需要时再优化旋转等待策略。
平均寻道长度(L)为所有磁道所需移动距离之和除以总的所需访问的磁道数(N),即:L=(M1+M2+……+Mi+……+MN)/N 其中Mi为所需访问的磁道号所需移动的磁道数。
启动磁盘执行输入输出操作时,要把移动臂移动到指定的柱面,再等待指定扇区的旋转到磁头位置下,然后让指定的磁头进行读写,完成信息传送。
因此,执行一次输入输出所花的时间有:A、寻找时间——磁头在移动臂带动下移动到指定柱面所花的时间。
B、延迟时间——指定扇区旋转到磁头下所需的时间。
C、传送时间——由磁头进程读写完成信息传送的时间。
其中传送信息所花的时间,是在硬件设计就固定的。
而寻找时间和延迟时间是与信息在磁盘上的位置有关。
为了减少移动臂进行移动花费的时间,每个文件的信息不是按盘面上的磁道顺序存放满一个盘面后,再放到下一个盘面上。
而是按柱面存放,同一柱面上的各磁道被放满信息后,再放到下一个柱面上。
所以各磁盘的编号按柱面顺序(从0号柱面开始),每个柱面按磁道顺序,每个磁道又按扇区顺序进行排序。
2.1、先来先服务(FCFS,First Come First Served)这是一种最简单的磁盘调度算法。
它是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地得到处理,不会出现某一进程的请求长期得不到满足的情况。
但此算法由于未对寻道进行优化,致使平均寻道时间可能较长。
2.2、SCAN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,更优先考虑的时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。
这样的自里向外地访问,直至再无更外的磁道需要访问时,才将磁臂换向为自外向里移动。
这时,同样也是每次选择这样的进程来调度,即要访问的磁道在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”现象。
由于在这种算法种磁头移动的规律颇似电梯的运行,因而又常称之为电梯调度算法。
2.3、CSCAN算法单向扫描调度算法(CSCAN)是SCAN进行了改进。
扫描调度算法(SCAN)存在这样的问题:当磁头刚从里向外移动过某一磁道时,恰有一进程请求访问此磁道,这是该进程必须等待,待磁头从里向外,然后再从外向里扫描完所有要访问的磁道后,才处理该进程的请求,致使该进程的请求被严重地推迟。
为了减少这种延迟,CSCAN算法规定磁头只做单向移动。
[1]例如,磁头只自里向外移动,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。
2.4、最短寻道时间优先(ShortestSeekTimeFirst,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最近,以使每次的寻道时间最短,但这种调度算法却不能保证平均寻道时间最短。
SSTF算法的平均每次磁头移动距离,明显低于FCFS的距离。
SSTF较之FCFS有更好的寻道性能,故过去一度被广泛采用过。
2.5、程序流程图:(可见附录图,此图为截图,不清晰)2.5、各个算法的比较:从100号磁道开始(第一栏为磁道顺序,第二栏为移动距离)FCFS SSTF SCAN CSCAN55 45 90 10 150 50 150 5058 3 58 30 160 10 160 1039 19 55 3 184 24 184 2418 21 39 16 90 94 18 16690 72 38 1 58 32 38 20160 70 18 20 55 3 39 1150 10 150 132 39 16 55 1638 112 160 10 38 1 58 3184 146 184 24 18 20 90 32平均长度:55.3 平均长度:27.5 平均长度:27.8 平均长度:35.8 六、数据收集与统计分析小组采用随机函数生成足够大的数据量,并且采用Matlab数学统计分析软件进行绘图与分析,探索算法之间变量与因变量的关系。
注:Matlab源代码附表。
1、磁盘调度算法分析数据内容分别存储在“disk队列”与“disk移动距离”纯文本文件中。
我们以数列长度为横坐标(x),移动距离为纵坐标(y),采取matlab作图工具分析得下图:根据上图,可以很明显地看出FSFC算法是平均总移动距离最长的,它的Y轴差等值为2000,而其它三个图像为500。
现在,我们假定它们存在线性的关系。
对四种算法做出线性拟合。
=+。