《操作系统》实验六磁盘调度报告
操作系统磁盘调度算法试验报告及代码
华南农业大学信息（软件）学院《操作系统分析与设讣实习》成绩单开设时间：2014学年笫一学期•程序设计水平优口良口中口差口语•程序运行效果及正确性优口良口中口差口•课程设计报告结构清晰优口良口中口差口•报告中总结和分析详尽优口良口中口差口教师签名111、需求分析：(1)输入的形式和输入值的范围：在文本框输入序列长度，输入值为int类型(2)输出的形式：输出每种磁盘调度算法的服务序列(3)程序所能达到的功能：模拟实现FCFS、SSTF、电梯LOOK、C-SCAN算法，并计算及比较磁头移动道数。
测试数据：包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。
输入磁道范围(Tiooo输入所选磁道个数0^1000选择算法广42、概要设计:主程序流程图:3、详细设计：先来先服务算法（FCFS）: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。
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。
最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。
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，其至引起无限拖延（又称饥饿）。
扫描算法（SCAN）:SCAN算法乂称电梯调度算法。
SCAN算法是磁头前进方向上的最短查找时间优先算法，它排除了磁头在盘面局部位置上的往复移动，SCAN算法在很大程度上消除了SSTF 算法的不公平性，但仍有利于对中间磁道的请求。
操作系统 -磁盘调度
磁盘调度算法一、实验目的1、对磁盘调度的相关知识作进一步的了解，明确磁盘调度的原理。
2、加深理解磁盘调度的主要任务。
3、通过编程，掌握磁盘调度的主要算法。
二、实验内容和要求1、对于如下给定的一组磁盘访问进行调度：3、要求给出每种算法中磁盘访问的顺序，计算出平均移动道数。
4、假定当前读写头在90号，向磁道号增加的方向移动。
三、实验报告1、程序中使用的数据结构及符号说明。
2、给出主要算法的流程图。
3、给出程序清单并附上注释。
4、给出测试数据和运行结果。
#include<iostream>#include<iomanip>#include<math.h>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（最大磁盘数目）：";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<N;i++)cin>>TrackOrder[i];for(int j=0;j<N;j++)MoveDistance[j]=0;cout<<"请输入开始磁道号：";cin>>BeginNum;for(int k=0;k<N;k++)Finished[k]=false;for(int l=0;l<N;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<i;j++){if(SortOrder[j]>SortOrder[j+1]){temp=SortOrder[j];SortOrder[j]=SortOrder[j+1];SortOrder[j+1]=temp;}}}//============先来先服务=================================void FCFS(){int temp;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<N;i++){MoveDistance[i]=abs(TrackOrder[i]-temp); //-------计算移动磁道数temp=TrackOrder[i]; //-------寻到后，将此道作为当前所在磁道号，赋给tempFindOrder[i]=TrackOrder[i]; //-----寻好的赋给寻好序列}}//========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<N;i++){for(int j=0;j<N;j++) //-------寻找最短的寻道长度{if(abs(TrackOrder[j]-temp)<A&&Finished[j]==false){A=abs(TrackOrder[j]-temp);n=j;}else continue;}Finished[n]=true; //-------将已经寻找到的Finished赋值为trueMoveDistance[i]=A; //-------寻道长度temp=TrackOrder[n]; //-------当前寻道号。
磁盘调度操作系统实验报告
磁盘调度操作系统实验报告一、实验目的：本次实验主要目的是通过模拟实现磁盘调度算法，加深对操作系统磁盘调度原理的理解，并学会使用操作系统磁盘调度算法解决实际问题。
二、实验内容：1.磁盘调度算法原理分析：磁盘调度算法是操作系统中的重要组成部分，它的任务是合理安排磁盘上数据的存取顺序，以提高磁盘的效率。
常见的磁盘调度算法有先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、电梯算法（SCAN）等。
2.模拟实现磁盘调度算法：本实验选择最短寻道时间优先算法（SSTF）作为示例进行模拟实现。
SSTF算法的原理是优先选择离当前磁头位置最近的磁道进行访问，以减少磁头移动时间。
实验步骤：1.根据实际情况，创建一个磁道队列，记录需要访问的磁道序号。
2.初始化磁盘的起始位置和访问队列。
3.对访问队列进行排序，按照磁头当前位置到磁道的距离从小到大排列。
4.根据排序后的队列顺序，依次访问磁道，并记录磁头移动的距离。
5.计算平均寻道长度。
三、实验结果分析：通过模拟实现SSTF磁盘调度算法，我们获得了磁头对每个磁道的访问顺序和总共的磁头移动距离。
根据实验结果，我们可以发现SSTF算法相对于其他算法具有一定的优势。
在实际应用中，根据不同的实际情况，可以选择合适的磁盘调度算法以优化磁盘的访问效率。
四、实验总结：通过本次实验，我们对磁盘调度算法的原理和实现有了更深入的了解。
磁盘调度算法作为操作系统中一个重要的模块，对提高磁盘的读写效率起着重要的作用。
在实际应用中，我们需要根据具体问题选择合适的磁盘调度算法，以达到最优的访问效果。
磁盘调度实验报告
实验五磁盘调度实验学时：2学时实验类型：设计实验要求：必修一、实验目的：磁盘是高速、大容量、旋转型、可直接存取的存储设备。
它作为计算机系统的辅助存储器，担负着繁重的输入输出工作，在现代计算机系统中往往同时会有若干个要求访问磁盘的输入输出要求。
系统可采用一种策略，尽可能按最佳次序执行访问磁盘的请求。
由于磁盘访问时间主要受寻道时间T的影响，为此需要采用合适的寻道算法，以降低寻道时间。
本实验要求学生模拟设计一个磁盘调度程序，观察调度程序的动态运行过程。
通过实验让学生理解和掌握磁盘调度的职能。
二、实验内容：模拟电梯调度算法，对磁盘进行移臂操作三、提示及要求：1、假设磁盘只有一个盘面，并且磁盘是可移动头磁盘。
2、磁盘是可供多个进程共享的存储设备，但一个磁盘每个时刻只能为一个进程服务。
当有进程在访问某个磁盘时，其它想访问该磁盘的进程必须等待，直到磁盘一次工作结束。
当有多个进程提出输入输出请求而处于等待状态时，可用电梯调度算法从若干个等待访问者中选择一个进程，让它访问磁盘。
为此设置“驱动调度”进程。
3、由于磁盘与处理器是并行工作的，所以当磁盘在为一个进程服务时，占有处理器的其它进程可以提出使用磁盘（这里我们只要求访问磁道），即动态申请访问磁道，为此设置“接受请求”进程。
4、为了模拟以上两个进程的执行，可以考虑使用随机数来确定二者的允许顺序，程序结构图参考附图：5、“接受请求”进程建立一张“进程请求I/O”表，指出等待访问磁盘的进程要求访问的磁道，表的格式如下：6、“磁盘调度”的功能是查“请求I/O”表，当有等待访问的进程时，按电梯调度算法（SCAN算法）从中选择一个等待访问的进程，按其指定的要求访问磁道。
SCAN算法参考课本第九章。
算法模拟框图略。
7、附图中的“初始化”工作包括：初始化“请求I/O”表，设置置当前移臂方向；当前磁道号。
并且假设程序运行前“请求I/O”表中已有若干进程（4～8个）申请访问相应磁道。
实验报告六 磁盘调度算法
实验报告六磁盘调度算法班级：软技2班学号：201467003084 姓名：刘道林一．实验内容：熟悉磁盘的结构以及磁盘的驱动调度算法的模拟，编程实现简单常用的磁盘驱动调度算法先来先服务（FIFO）、电梯调度算法、最短寻找时间优先算法、扫描（双向扫描）算法、单向扫描（循环扫描）算法等。
编程只需实现两个算法。
题目可以选取教材或习题中的相关编程实例。
编程语言建议采用c/c++或Java。
模拟程序鼓励采用随机数技术、动态空间分配技术，有条件的最好能用图形界面展现甚至用动画模拟。
实验性质：验证型。
二．实验目的和要求1）掌握使用一门语言进行磁盘驱动调度算法的模拟；2）编写程序将磁盘驱动调度算法的过程和结果能以较简明直观的方式展现出来。
三．实验原理、方法和步骤1. 实验原理磁盘驱动调度对磁盘的效率有重要影响。
磁盘驱动调度算法的好坏直接影响辅助存储器的效率，从而影响计算机系统的整体效率。
常用的磁盘驱动调度算法有：最简单的磁盘驱动调度算法是先入先出（FIFO）法。
这种算法的实质是，总是严格按时间顺序对磁盘请求予以处理。
算法实现简单、易于理解并且相对公平，不会发生进程饿死现象。
但该算法可能会移动的柱面数较多并且会经常更换移动方向，效率有待提高。
最短寻找时间优先算法：总是优先处理最靠近的请求。
该算法移动的柱面距离较小，但可能会经常改变移动方向，并且可能会发生进程饥饿现象。
电梯调度：总是将一个方向上的请求全部处理完后，才改变方向继续处理其他请求。
扫描（双向扫描）：总是从最外向最里进行扫描，然后在从最里向最外扫描。
该算法与电梯调度算法的区别是电梯调度在没有最外或最里的请求时不会移动到最外或最里柱面，二扫描算法总是移到最外、最里柱面。
两端的请求有优先服被务的迹象。
循环扫描（单向扫描）：从最外向最里进行柱面请求处理，到最里柱面后，直接跳到最外柱面然后继续向里进行处理。
该算法与扫描算法的区别是，回来过程不处理请求，基于这样的事实，因为里端刚被处理。
磁盘调度的实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解磁盘调度算法的基本原理和重要性。
2. 掌握几种常见的磁盘调度算法，包括先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、扫描（SCAN）和循环扫描（C-SCAN）算法。
3. 通过模拟实验，分析不同磁盘调度算法的性能差异。
4. 优化磁盘调度策略，提高磁盘访问效率。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3.83. 磁盘调度算法模拟库：PyDiskScheduling三、实验内容1. FCFS算法：模拟实现先来先服务算法，按照请求顺序访问磁盘。
2. SSTF算法：模拟实现最短寻道时间优先算法，优先访问距离当前磁头最近的请求。
3. SCAN算法：模拟实现扫描算法，磁头从0号磁道开始向0号磁道移动，访问所有请求，然后返回到0号磁道。
4. C-SCAN算法：模拟实现循环扫描算法，与SCAN算法类似，但磁头在到达末尾磁道后返回到0号磁道。
四、实验步骤1. 导入PyDiskScheduling库。
2. 创建一个磁盘调度对象，指定磁头初始位置、请求序列和调度算法。
3. 运行调度算法，获取磁头移动轨迹和访问时间。
4. 分析算法性能，包括磁头移动次数、平均访问时间和响应时间等。
五、实验结果与分析1. FCFS算法：在请求序列较短时，FCFS算法表现较好。
但随着请求序列长度增加，磁头移动次数和访问时间明显增加。
2. SSTF算法：SSTF算法在请求序列较短时表现最佳，平均访问时间和响应时间较低。
但当请求序列较长时，算法性能下降，磁头移动次数增加。
3. SCAN算法：SCAN算法在请求序列较短时性能较好，但随着请求序列长度增加，磁头移动次数和访问时间逐渐增加。
与SSTF算法相比，SCAN算法在请求序列较长时性能更稳定。
4. C-SCAN算法：C-SCAN算法在请求序列较短时表现较好，但随着请求序列长度增加，磁头移动次数和访问时间逐渐增加。
与SCAN算法相比，C-SCAN算法在请求序列较长时性能更稳定，且磁头移动次数更少。
操作系统模拟磁盘调度实验报告
操作系统课程设计成绩单开设时间：2015-2016学年第一学期一、需求分析本实验主要在于用随机生成的磁道序号和初始磁头位置，来模拟磁盘调度的实现过程。
(1)输入的形式和输入值的范围输入的形式是各种命令，由于在图形界面上操作，所以输入值的范围已在图形界面上约束。
(2)输出的形式调用每种磁盘调度方法后，相关结果显示在图像界面上，并以折线图的形式输出调度算法的过程。
(3)程序所能达到的功能能够模拟磁盘调度算法的过程和实现比较。
(4)测试数据：包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。
程序中主要的数据是由程序随机生成磁道序号，用户点击按钮输入选择相关方法；测试得输入方面没有出现意料之外的结果；输出的结果也是各种合理的折线图和比较信息。
二、概要设计（1）程序中主要用到的抽象数据类型程序中主要的抽象数据类型是数组，定义如下：int [] num = new int[400]；主要用于存放程序随机生成的400个磁道序号，以便在需要时便于使用。
（2）主程序的流程图（3）各个模块之间的调用关系三、详细设计（1）实现概要设计中定义的所有数据类型，对每个操作只需要写出伪码算法。
int [] num = new int[400];if(user statrt to use the project){SourceNum sourceNum = new SourceNum();} // 生成随机数于类SourceNum 中使用静态数组保存（2）对主程序和其他模块也都需要写出伪码算法(伪码算法达到的详细程度应能够按照伪码算法在计算机键盘上直接输入高级程序设计语言程序)。
主程序If(user select some operate){Show the result;}其他模块Process process = new Process();If(user click one btn){int [] source = new int[400];source = process.getNumbers(); // 获取实验数据give the source to related Chart to make Chart to show;}（3）画出函数的调用关系图。
磁盘调度操作系统实验报告
实验一磁盘调度算法实现一、实验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。
二、实验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（FCFS）、最短寻道时间优先算法（SSTF）、扫描算法（SCAN）、循环扫描算法（CSCA）N。
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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，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。
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《操作系统》实验六磁盘调度报告
磁盘调度是指操作系统对存储在磁盘中的数据进行管理和调度，以提
高磁盘的利用率和系统的性能。
在实验六中，我们将学习和实现几种经典
的磁盘调度算法，并通过实验比较它们的性能。
本次实验中，我们实现了以下几种磁盘调度算法：先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、电梯算法（SCAN）和循环扫描
（C-SCAN）。
下面将对这几种算法进行具体的介绍和分析。
首先是先来先服务算法（FCFS）。
该算法按照请求的顺序进行磁盘访问，先到达的请求先被服务。
该算法实现简单，但是它无法根据磁盘的物
理布局情况进行优化，因此可能出现不连续访问磁盘的情况，导致磁盘的
寻道时间增加。
实验结果显示，在磁盘请求序列比较随机的情况下，FCFS
算法的性能较差。
第二种算法是最短寻道时间优先算法（SSTF）。
该算法选择与当前磁
头位置最近的磁道进行访问，以减少寻道时间。
实验结果显示，SSTF算
法在磁盘请求序列比较随机的情况下，相较于FCFS算法，可以有效地减
少寻道时间。
然而，当一些磁道频繁被请求时，SSTF算法会优先访问该
磁道，导致其他磁道的请求被延迟，出现饥饿现象。
第三种算法是电梯算法（SCAN）。
该算法模拟电梯的运行过程，在一
个方向上依次访问磁道，直到到达磁盘的最边缘，然后改变方向继续访问。
实验结果显示，SCAN算法可以很好地优化磁盘访问的顺序，减少寻道时间。
但是，SCAN算法可能导致一些请求在磁盘的一侧永远得不到服务，
造成饥饿现象。
最后是循环扫描算法（C-SCAN）。
该算法和SCAN算法类似，不同之处是C-SCAN算法在到达磁盘最边缘后，直接返回到磁道的起始位置继续扫描。
实验结果显示，C-SCAN算法可以减少饥饿现象，但是可能出现磁盘一侧被连续访问导致其他区域的访问不均衡。
综上所述，不同的磁盘调度算法在不同的应用场景下有不同的性能表现。
在磁盘请求序列比较随机的情况下，SSTF算法能够最大程度地减少寻道时间。
如果需要保证公平性，可以选择SCAN算法或C-SCAN算法。
当然，在实际应用中，根据具体的硬件条件和性能需求，可以选择合适的磁盘调度算法。
通过本次实验，我们对几种经典的磁盘调度算法有了深入了解，并通过实验结果分析了它们的优缺点。
磁盘调度算法的选择对系统的性能和稳定性有着重要影响，因此在实际应用中需要进行综合考虑和测试，选择适合的算法。