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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑操作系统实验磁盘调度 操作系统 实 验 报 告 课程名称 测验工程名称 学号 姓名 学生所在学院 测验室名称地点 操作系统测验 磁盘调度算法 课程编号 0906553 年级 专业 2022 计算机科学与技术 计算机科学与技术 指导教师 初妍 21B475 哈尔滨工程大学 计算机科学与技术学院 第六讲 磁盘调度算法 一、测验概述 1. 测验名称 磁盘调度算法 2. 测验目的 （1）通过学习EOS 实现磁盘调度算法的机制，掌管磁盘调度算法执行的条件和时机； （2）查看 EOS 实现的FCFS、SSTF和 SCAN磁盘调度算法，了解常用的磁盘调度算法； （3）编写
2、 CSCAN和 N-Step-SCAN磁盘调度算法，加深对各种扫描算法的理解。 3. 测验类型 验证性和设计性测验 4. 测验内容 （1）验证先来先服务（FCFS）磁盘调度算法； （2）验证最短寻道时间优先（SSTF）磁盘调度算法； （3）验证SSTF算法造成的线程“饥饿”现象； （4）验证扫描（SCAN）磁盘调度算法； （5）改写SCAN算法。 二、测验环境 在OS Lab测验环境的根基上，利用EOS操作系统，由汇编语言及C语言编写代码，对需要的工程举行生成、调试、查看和修改，并通过EOS应用程序使内核从源代码变为可以在虚拟机上使用。 三、测验过程 1. 设计思路和流程图 （1）改写SCAN
3、算法 在已有 SCAN 算法源代码的根基上举行改写，要求不再使用双重循环，而是只遍历一次苦求队列中的苦求，就可以选中下一个要处理的苦求。算法流程图如下图所示。 1 图 3.1.1 SCAN算法IopDiskSchedule函数流程图 （2）编写循环扫描（CSCAN）磁盘调度算法 在已经完成的SCAN算法源代码的根基上举行改写，不再使用全局变量ScanInside确定磁头移动的方向，而是规定磁头只能从外向内移动。当磁头移动到最内的被访问磁道时，磁头立刻移动到最外的被访问磁道，即将最大磁道号紧接着最小磁道号构成循环，举行扫描。算法流程图如下图所示。 图 3.1.2 CSCAN算法IopDiskSc
4、hedule函数流程图 （3）编写N-Step-SCAN磁盘调度算法 在已经完成的 SCAN 算法源代码的根基上举行改写，将苦求队列分成若干个长度为 N 的子队列，调度程序按照 FCFS原那么依次处理这些子队列，而每处理一个子队列时，又是按照SCAN算法。算法流程图如下图所示。 2 图 3.1.3 N-Step-SCAN算法IopDiskSchedule函数流程图 2. 算法实现 （1）改写SCAN算法 在一次遍历中，不再关切当前磁头移动的方向，而是同时找到两个方向上移动距离最短的线程所对应的苦求，这样就不再需要遍历两次。 在计算出线程要访问的磁道与当前磁头所在磁道的偏移后，可以将偏移分为三种
5、类型：偏移为0， 表示线程要访问的磁道与当前磁头所在磁道一致，此处境理应优先被调度，可立刻返回该线程对应的苦求的指针；偏移大于 0，记录向内移动距离最短的线程对应的苦求；偏移小于 0，记录向外移动距离最短的线程对应的苦求。循环终止后，根据当前磁头移动的方向选择同方向移动距离最短的线程，假设在同方向上没有线程，就变换方向，选择反方向移动距离最短的线程。 （2）编写循环扫描（CSCAN）磁盘调度算法 由于规定了磁头只能从外向内移动，所以在每次遍历中，总是同时找到向内移动距离最短的线程和向外移动距离最长的线程。留神，与 SCAN 算法查找向外移动距离最短线程不同，这里查找向外移动距离最长的线程。在开
6、头遍历前，可以将用来记录向外移动最长距离的变量赋值为0。在计算出线程要访问的磁道与当前磁头所在磁道的偏移后，同样可以将偏移分为三种类型：偏移为 0，表示线程要访问的磁道与当前磁头所在磁道一致，此处境应优先被调度，可立刻返回 3 该线程对应的苦求的指针；偏移大于 0，记录向内移动距离最短的线程对应的苦求；偏移小于 0，记录向外移动距离最长的线程对应的苦求。循环终止后，选择向内移动距离最短的线程，假设没有向内移动的线程，就选择向外移动距离最长的线程。 （3）编写N-Step-SCAN磁盘调度算法 在 block.c 文件中的第360 行定义了一个宏 SUB_QUEUE_LENGTH，表示子队列的长
7、度（即N 值 ）。目前这个宏定义的值为6。在第 367行定义了一个全局变量SubQueueRemainLength，表示第一个子队列剩余的长度，并初始化其值为SUB_QUEUE_LENGTH。在执行 N-Step-SCAN算法时，要以第一个子队列剩余的长度做为计数器，确保只遍历第一个子队列剩余的项。所以，终止遍历的条件就既包括第一个子队列终止，又包括整个队列终止（假设整个队列的长度小于第一个子队列剩余的长度）。留神，不要直接使用第一个子队列剩余的长度做为计数器，可以定义一个新的局部变量来做为计数器。按照 SCAN 算法从第一个子队列剩余的项中选择一个适合的苦求。结果，需要将第一个子队列剩余长度裁减1（SubQueueRemainLength裁减1），假设第一个子队列剩余长度变为 0，说明第一个子队列处理完毕，需要将子队列剩余的长度重新变为 N（SubQueueRemainLength 重新赋值为SUB_QUEUE_LENGTH），从而开头处理下一个子队列。 3. 需要解决的问题及解答 （1）测验指导P176-3.2验证先来先服务（FCFS）磁盘调度算法，要求请给出在“输出”窗口中的结果。 答：先来先服务（FCFS）磁盘调度算法在“输出”窗口中的结果如下图所示。 4 6
