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1、目录目录 11 课程设计目的 11.1编写目的 12.课程设计内容 12.1设计内容 13.1模块调用关系图 34. 测试数据和结果 75. 参考文献 106. 总结 101 课程设计目的1.1编写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。2 课程设计内容2.1设计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
2、算 法（CSCA、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、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
3、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。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
4、梯的运行，故又称为电梯调度算法。此算法基 本上克服了最短寻道时间优先算法的服务集中于中间磁道和响应时间变化 比较大的缺点，而具有最短寻道时间优先算法的优点即吞吐量较大，平均 响应时间较小，但由于是摆动式的扫描方法，两侧磁道被访问的频率仍低 于中间磁道。4、循环扫描算法（CSCAN循环扫描算法是对扫描算法的改进。如果对磁道的访问请求是均匀分 布的，当磁头到达磁盘的一端，并反向运动时落在磁头之后的访问请求相 对较少。这是由于这些磁道刚被处理，而磁盘另一端的请求密度相当高， 且这些访问请求等待的时间较长，为了解决这种情况，循环扫描算法规定 磁头单向移动。例如，只自里向外移动，当磁头移到最外的被访问磁
5、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。3.模块流程图3.1模块调用关系图磁盘调度模拟系统最短寻道时间扫 描 算 法先 来 先 服 务3.2模块程序流程图FCFS算法（先来先服务）流程图输入磁道号按输入顺序将磁道序列输出求平均寻道长度输出移动的平均磁道数SSTF （最短寻道时间优先算法） 算法流程图：SCAN算法（扫描算法）流程图:开始输入磁道号使用冒泡法从小到大排序输出排好序的磁道序列输入当前磁道号判断当刖磁头在 序列中的位置选择移动臂移动 方向，开始扫描移动到最小（大）号,改向外（内）移动扫L描未扫描的磁道求平均寻道长度输出移动的平均磁道数
6、结束CSCAf算法（循环扫描算法）流程图:开始输入磁道号使用冒泡法从小到大排序输出排好序的磁道序列输入当前磁道号规定移动臂单向反 复的从内向外扫描判断当刖磁头在 序列中的位置扫描到最大号后，直接 移动到最小号从内向外 扫描未扫描的磁道求平均寻道长度输出移动的平均磁道数结束4 测试数据和结果输入磁道序列号：25 160 78 65 100 62 16 53 45选择算法1，平均寻道长度46.4444 ；7878&562 1& 53 45陌53 455退出系统菜单 *c _C：MOCIJ1:FTS AHL SET T INC S AM Iff I STRATOR 面 Imanf aMcbug“ua
7、iiH.选择算法2,平均寻道长度为16.6667 ;65 78 IflBXi哉MM M M.M MM HXHXMXMXMM6 2 6 5 78M X M X M X100 1602 为. .-盘的列度 HM達前序k Ms当描這 Hx昔入尊列为：16 25 45 53il#= 10I 16 25 45 53 6216.6fi671倆选择算法3,磁臂移动方向为由外向内，平均寻道长度为16.44444E向 M55 72 勺5邯46 0力 4 1 g总 对需i% 列嚳-1番功为: 為的鬍度 齒煎刖序長 昴当当描道 彈入入扫寻 选+47盘均53 62 fiE 7(1表示向夕卜2 65 78 10018S
8、 160,0春示向内：01602-最短寻道时间优先MM-扫描训度 f盾坏扫描MM5.退岀*系统菜单*IMMMKM MK MMKMKM M K M M K MMWMK M MM MMHMKKMKM MK MMMMK vv-at1-先来先服务C-. UEllUlfa. eKer选择算法3,磁臂移动方向为由内向外，平均寻道长度为31.5556亡】C:Docuacnts and Sett lhe:Adsinist r ait or auanf aVDcbugsuanf a. esc磴动为. 的雷度 黑仔长 畫当当描道 曾入入扫寻 选苗嘗済範平的25 列道骨I:16 2S 45 S3:26移动的方向14
9、5 53 62 65 5556戡 k ac 号 * e62 65 78 10G3 16R表示向外，曦示问内：178 18B 16B 1B系统菜单圧釜凤覽.：魁|盖凤黄盖.11黄3：1何宾輩崑it ntj盖同k ae.：MstJen jH WM1.先来先服务2.最短寻道时间优先3 -扫描调度乳循坏扫描5-退岀HXMMMWM-MMMXM-KMKKHMHMM-KMMM-HMHHMKHMMHMM-KNKMMMMXM请选择选择算法4,平均寻道长度为 31.44445 参考文献计算机操作系统（修订版）汤子瀛西安电子科技大学出版社操作系统教程方敏编西女电子科技大学出版社操作系统实用教程（第二版）任爱华清华大
10、学出版社操作系统原理与实践教程周湘贞清华出版社程序设计基础教程陈家骏机械工业出版社6 总结通过这次试验，我们清楚的了解到磁盘调度的详细过程和四种调度算 法（先来先服务算法；最短寻道时间优先算法；扫描算法；循环扫描算法） 以及四种调度算法之间的差异和共性，同时，也看到了经过优化的算法会 带来的好处！在实验过程中，也遇到了不少问题，在实现扫描算法时出现了问题！ 当输入的当前的磁道号不在磁盘请求序列中时，程序可以正常执行，当输 入的当前的磁道号在磁盘请求序列中时，程序执行时出现处理序列顺序错 误的问题，通过和同学的讨论，发现有两个循环中的自变量初值设置有问 题，经过调整后，程序执行无误！以后，在实现
11、代码的过程中，一定会更加小心，防止出现低级错误导 致程序出错！附:#in clude#in clude#in clude#in clude#defi ne maxsize 1000判断输入数据是否判断输入数据是否有效/* */ int decide(char str) /int i=0; while(stri!=O) if(stri9) return 0; break;i+;return i;*将字符串转换成数字*int tran s(char str,i nt a) /将字符串转换成数字int i;int sum=0;for(i=0;ia;i+)sum=sum+(i nt)(stri-0)*
12、pow(10,a-i-1);return sum;*冒泡排序算法*int *bubble(i nt cidao,i nt m)int i,j;int temp; for(i=0;im;i+)/for(j=i+1;jcidaoj) temp=cidaoi;使用冒泡法按从小到大顺序排列cidaoi=cidaoj;cidaoj=temp; cout排序后的磁盘序列为:for( i=0;im;i+) /coutcidaoicoute ndl;retur n cidao;/*/输出排序结果先来先服务调 度void FCFS(i nt cidao,i nt m) /磁道号数组，个数为 mint now;/ 当前磁道号int sum=0; /总寻道长度int j,i;int a;char str100;float ave; /平均寻道长度cout磁盘请求序列为：;for( i=0;im;i+) /按先来先服务的策略输出磁盘请求序列coutcidaoi;coute ndl;coutstr; /对输入数据进行有效性判
