实验磁盘调度

实验四 磁盘调度 实验目的 编程模拟实现磁盘调度的常用算法或调试相关磁盘调度程序，加深对磁盘调度常用算法的理解和实现技巧 实验内容 1.​ 自定义磁盘调度相关的数据结构； 1.​ 依据先来先服务算法（FCFS）、最短寻道优先算法（SSTF）、扫描(SCAN，也称电梯)算法的原理，编写对应函数，模拟系统的磁盘调度服务； 1.​ 为了更好地模拟和评价算法的性能，随机产生需寻道的磁道序列，以磁道序列的首磁道为磁头的当前位置；在SCAN算法中，允许用户指定当前寻道方向； 1.​ 统计以上算法总寻道次数数和平均寻道距离； 1.​ 比较/分析以上算法的寻道性能，并作出自己的评价。 预备知识 磁盘调度常用算法的相关知识参考课堂《计算机操作系统》教材 实验指导 1、​ 磁道相关数据结构、自定义宏、全局变量 #define MAXTRACKNUM (50+1) //磁道号序列最大长度 #define LENGTH sizeof(struct TRACK) struct TRACK //磁道链 { struct TRACK *pre; int num; //磁道号 struct TRACK *next; }; int trackarray[MAXTRACKNUM]; //磁道号序列，-1为磁道序列结束 2、函数声明 struct TRACK* track_sort(); //按磁道号大小加入磁道链表排序 int FCFS(int array[]); //先来先服务 // array: 需寻道的磁道号序列 int SSTF(struct TRACK *head, int now); //最短寻道时间优先 //head: 磁道链表链头指针，now: 当前磁头位置 int SCAN(struct TRACK *head,int now,int direction); //扫描(电梯)算法 //head: 磁道链表链头指针 //now: 当前磁头位置 //direction: 当前磁头方向3、参考代码 1、​ 参考代码 //先来先服务，array: 需寻道的磁道号序列 int FCFS(int array[]) { int i,j,sum=0; printf("\nFCFS算法寻道...\n"); for(i=1;array[i]!=-1;i++) { printf(" %d ",array[i]); if((i+1)%5 == 0)printf("\n"); } i=0; for(i=0,j=1;array[j]!=-1;i++,j++) { if(array[i]>array[j]) sum+=(array[i]-array[j]); else sum+=(array[j]-array[i]); } return(sum); } ////最短寻道时间优先，head: 磁道链表链头指针，now: 当前磁头位置 int SSTF(struct TRACK *head, int now) { struct TRACK *p,*lp,*rp; int i=0,sum=0,front,behind; p=head; printf("\nSSTF算法寻道...\n"); while(p->num!=now) p=p->next;/*查找当前磁道*/ lp=p->pre; rp=p->next; do { if(p->next!=NULL&&p->pre!=NULL) { front=p->num-lp->num; behind=rp->num-p->num; if(front>=behind) { sum+=behind; p=rp; printf(" %d ",p->num); i++; if((i+1)%5 == 0)printf("\n"); rp=p->next; } else { sum+=front; p=lp; printf(" %d ",p->num); i++; if((i+1)%5 == 0)printf("\n"); lp=p->pre; } } else { if(p->next==NULL) { while(lp!=NULL&&lp->num!=0) { sum+=p->num-lp->num; p=lp; printf(" %d ",p->num); i++; if((i+1)%5 == 0)printf("\n"); lp=p->pre; } return(sum); } if(p->pre==NULL) { while(rp!=NULL&&rp->num!=0) { sum+=rp->num-p->num; p=rp; printf(" %d ",p->num); i++; if((i+1)%5 == 0)printf("\n"); rp=p->next; } return(sum); } } }while(p->next!=NULL||p->pre!=NULL); } //扫描(电梯)算法，head: 磁道链表链头指针，now: 当前磁头位置，direction: 当前磁头方向 int SCAN(struct TRACK *head,int now,int direction) { struct TRACK *p,*pp; int i=0, sum=0; printf("\nSCAN算法寻道...\n"); p=head; while(p->num!=now) p=p->next;/* */ pp=p; if(direction=='y'||direction=='Y') { while(pp->next!=NULL) { sum+=pp->next->num-pp->num; pp=pp->next; printf(" %d ",pp->num); i++; if((i+1)%5 == 0)printf("\n"); } sum+=pp->num-p->pre->num; pp=p->pre; if(pp->num==0) return(sum); else { while(pp->pre!=NULL) { sum+=pp->num-pp->pre->num; printf(" %d ",pp->num); i++; if((i+1)%5 == 0)printf("\n"); pp=pp->pre; } printf(" %d ",pp->num); i++; if((i+1)%5 == 0)printf("\n"); return(sum); } } else //direction=='n'|direction=='N' { while(pp->pre!=NULL) { sum+=pp->num-pp->pre->num; pp=pp->pre; printf(" %d ",pp->num); i++; if((i+1)%5 == 0)printf("\n"); } sum+=p->next->num-pp->num; pp=p->next; if(pp->num==0) return(sum); else { while(pp->next!=NULL) { sum+=pp->next->num-pp->num; printf(" %d ",pp->num); i++; if((i+1)%5 == 0)printf("\n"); pp=pp->next; } printf(" %d ",pp->num); i++; if((i+1)%5 == 0)printf("\n"); return(sum); } } } //主函数代码 void main() { struct TRACK *head; //磁道链表链头指针 int seektime=0; int i,direction,space=0; int ch, select; printf("\n随机产生磁道序列.... \n"); srand( (unsigned)time( NULL ) ); for(i=0;i'4') { if(select==27) { printf("\n\n"); goto Exit; } goto Input; } putchar(select); if(getch()==8) //backsapce key { putchar(8); putchar(' '); putchar(8); goto Input; } printf("\n\n"); switch(select) { case '1': goto FCFS; case '2': goto SSTF; case '3': goto SCAN; case '4': goto Exit; } FCFS: seektime=FCFS(trackarray);/* */ printf("FCFS算法平均寻道距离: %.2f 条磁道\n",seektime/100.); goto Menu; SSTF: seektime=SSTF(head,trackarray[0]); printf("SSTF算法平均寻道距离: %2.f 条磁道\n",seektime/100.); goto Menu; SCAN: printf("正方向寻道(Y/N)? "); direction=getch(); putchar(direction); seektime=SCAN(head,trackarray[0],direction); printf("SCAN算法平均寻道距离: %.2f 条磁道\n",seektime/100.); goto Menu; Exit: printf("\n确定退出吗?(Y/N)"); ch=getch(); putch(ch); if(ch=='Y' || ch=='y') { printf("\n谢谢使用本系统!\n"); printf("按任意键退出本系统..."); getch(); exit(0); } } 4、实验记录与分析 图4.1随机产生磁道号序列. 图4.2 磁盘调度模拟系统主菜单 图4.3 FCFS算法寻道序列及平均寻道距离 先来先服务FCFS（First-come，First-served）是一种最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。 优点： 公平、简单，每个进程的请求都能依次得到处理。 缺点： 未对寻道进行优化，致使平均寻道时间可能较长。 本实验随机产生50个需寻道的磁道号序列，以第一磁道号为当前磁头位置，实际寻道序列见图4.3，平均寻道距离为10552.82条磁道； 其他磁盘调度算法实验记录与性能分析，参考FCFS算法进行。 5、思考

题

快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题

1​ 磁盘访问时间主要有哪些部分构成？要提高磁盘调度效率，主要在哪方面下手更好？ 1​ 最短寻道时间优先算法与扫描(电梯)算法有什么异同？如何改进SCAN算法？