操作系統(tǒng)磁盤調(diào)度算法試驗報告及代碼

1、華南農(nóng)業(yè)大學信息（軟件）學院操作系統(tǒng)分析與設計實習成績單開設時間：2014學年第一學期小組成員、組內(nèi)分工及各成員成績學號姓名分工成績實驗題目題目磁盤調(diào)度算法的模擬實現(xiàn)及對比處。通過這次的操作系統(tǒng)課程設計，我懂得了許多，首先是讓我對操作系統(tǒng)磁盤調(diào)度策略有了更加深刻的認 識，自己動手操作比光看書能更加了解磁盤調(diào)度的策略和原理，同時對磁盤調(diào)度的四種算法一一先來先服務 算法（FCFS、最短尋道時間優(yōu)先算法（SSTF、有了更深刻的理解和掌握，使我能夠為磁盤調(diào)度選擇適當?shù)?算法，提高CPU工作效率。設計過程中遇到的困難在老師和同學的幫助下順利解決并通過了驗收，我深刻認 識到算法的邏輯性對程序的重要影響，算

2、法的準確度對程序運行結果的重要影響，這對我以后在操作系統(tǒng)的 學習中有極大幫助。也增強了我寫代碼的能力，尤其是設計算法有了進步，知道了時間復雜度的重要性。由 于這次的課程設計是單人做的，所以也增強了獨立做程序的能力。不過，通過這次課程設計，我也了解到自 己有很多不足，比如在設計界面方面明顯經(jīng)驗不足，許多地方都需要上網(wǎng)查詢，以至于界面的簡陋，代碼也 不夠工整明了?？偟膩碚f，這次課程設計不僅提升了自己的知識和能力，還讓自己知道了自己的許多不足之評價指標:題目內(nèi)容和要求完成情況優(yōu)對算法原理的理解程度程序設計水平優(yōu)口程序運行效果及正確性優(yōu)口良口課程設計報告結構清晰優(yōu)報告中總結和分析詳盡優(yōu)良口良口中口優(yōu)口

3、良口良口中口中口差口良口中口中口中口差口差口差口差口差口教師簽名一、需求分析:(1) 輸入的形式和輸入值的范圍:在文本框輸入序列長度，輸入值為int類型(2) 輸出的形式:輸出每種磁盤調(diào)度算法的服務序列(3) 程序所能達到的功能:模擬實現(xiàn)FCFS SSTF電梯LOOKC-SCAN算法，并計算及比較磁頭移動道數(shù)。01000測試數(shù)據(jù)：包括正確的輸入及其輸出結果和含有錯誤的輸入及其輸出結果。輸入磁道范圍輸入所選磁道個數(shù)01000選擇算法14二、概要設計:主程序流程圖:1平晦詛花醫(yī)三、詳細設計:先來先服務算法（FCFS :按先來后到次序服務，未作優(yōu)化。最簡單的移臂調(diào)度算法是“先來先服務”調(diào)度算法，這個

4、算法實米用先來先服務際上不考慮訪問者要求訪問的物理位置，而只是考慮訪問者提出訪問請求的先后次序。算法決定等待訪問者執(zhí)行輸入輸出操作的次序時，移動臂來回地移動。先來先服務算法花費的尋找時間較長，所以執(zhí)行輸入輸出操作的總時間也很長。最短尋道時間優(yōu)先算法（SSTF最短尋找時間優(yōu)先調(diào)度算法總是從等待訪問者中挑選尋找時間最短的那個請求先執(zhí)行的，而不管訪問者到來的先后次序。與先來先服務、算法比較，大幅度地減少了尋找時間，因而縮短了為各訪問者請求服務的平均時間，也就提高了系統(tǒng)效率。但最短查找時間優(yōu)先（SSTF調(diào)度，F(xiàn)CFS會引起讀寫頭在盤面上的大范圍移動，SSTF查找距離磁頭最短（也就是查找時間最短）的請求

5、作為下一次服務的對象。SSTF查找模式有高度局部化的傾向，會推遲一些請求的服務，甚至引起無限拖延（又稱饑餓）掃描算法（SCAN :SCAN算法又稱電梯調(diào)度算法。SCAN算法是磁頭前進方向上的最短查找時間優(yōu)先算法，它排除了磁頭在盤面局部位置上的往復移動，SCAN算法在很大程度上消除了 SSTF算法的不公平性，但仍有利于對中間磁道的請求。“電梯調(diào)度”算法是從移動臂當前位置開始沿著臂的移動方向去選擇離當前移動臂最近的那個柱訪問者，如果沿臂的移動方向無請求訪問時，就改變臂的移動方向再選擇。但是,“電梯調(diào)度”算法在實現(xiàn)時，不僅要記住讀寫磁頭的當前位置，還必須記住移動臂的當前前進方向。循環(huán)掃描（C-SCA

6、N :循環(huán)掃描CSCAN是為了減少SCAN算法造成的某些進程的請求被嚴重推遲,CSCAN算法規(guī)定磁頭單向移動。函數(shù)調(diào)用關系圖：四、調(diào)試分析:(1) 調(diào)試過程中遇到的問題是如何解決的以及對設計與實現(xiàn)的討論和分析;通過對每一行的輸出判斷問題出現(xiàn)在哪里，然后把出問題的地方縮小到一定范圍，然后解決問題，如若解決不出則 上網(wǎng)查詢，再不行就咨詢同學。設計主要分為界面設計和算法設計，界面設計部分并沒有進行過多的改進，算法部分SSTF 算法實現(xiàn)的比較復雜，時間復雜度較高。(2) 算法的時間復雜性(包括基本操作和其他算法的時間復雜性的分析)和改進設想;FIFO算法經(jīng)歷一重循環(huán)，時間復雜度為 0(n),算法比較簡

7、單;SSTF算法經(jīng)歷二重循環(huán)，時間復雜度為 0(22),算法較為復雜SCAr和CSCAI算法含多個一重循環(huán)，時間復雜度為 0(n),動態(tài)數(shù)組存儲服務序列;(3) 設計過程的經(jīng)驗和體會;設計過程必須要考慮時間復雜度，過高的時間復雜度會導致程序執(zhí)行效率低下。必須要進行結構化設計，各個模塊 要很清晰的體現(xiàn)，能在代碼中找到相關模塊的代碼，這樣才便于程序的維護和調(diào)試。(4) 實現(xiàn)過程中出現(xiàn)的主要問題及解決方法。主要問題是SSTF算法的設計。解決方法是上網(wǎng)查詢 SSTF算法的代碼，學習其中的算法思想，然后運用到自己的代碼中去。五、運行結果:輸入磁道范圍、輸入所選磁道個數(shù)、選擇算法:. i.FCFESSIF

8、SCAN1C-5CWiEXITI擇尊法I測試與運行結果：輸出請求序列、平均尋道時間:-|. p .Fc -j4. C-SMN5.Em11Ir六、總結:通過這次的操作系統(tǒng)課程設計，我懂得了許多，首先是讓我對操作系統(tǒng)磁盤調(diào)度策略有了更加深刻的認識，自己動FCFS、最短尋手操作比光看書能更加了解磁盤調(diào)度的策略和原理，同時對磁盤調(diào)度的四種算法一一先來先服務算法（道時間優(yōu)先算法（SSTF、有了更深刻的理解和掌握，使我能夠為磁盤調(diào)度選擇適當?shù)乃惴ǎ岣逤PU工作效率。設計 過程中遇到的困難在老師和同學的幫助下順利解決并通過了驗收，我深刻認識到算法的邏輯性對程序的重要影響，算法 的準確度對程序運行結果的重要

9、影響，這對我以后在操作系統(tǒng)的學習中有極大幫助。也增強了我寫代碼的能力，尤其是 設計算法有了進步，知道了時間復雜度的重要性。由于這次的課程設計是單人做的，所以也增強了獨立做程序的能力。不過，通過這次課程設計，我也了解到自己有很多不足，比如在設計界面方面明顯經(jīng)驗不足，許多地方都需要上網(wǎng)查詢, 以至于界面的簡陋，代碼也不夠工整明了。總的來說，這次課程設計不僅提升了自己的知識和能力，還讓自己知道了自 己的許多不足之處。七、源代碼:#include<>#includeviostream#includev>#includev>using names pace std;#define

10、 maxsize 1000FCFSI " << endl;cout <<<< endl;cout <<2. SSTF<< endl;cout <<<< endl;B:C:cout <<cout <<cout <<cout <<cout <<cout <<<< endl;4. C-SCAN5. EXIT"請選擇算法：-<< endl;<< endl;<< endl;<< endl;cin >> str;=decide(str);if(a = 0)cout <<"輸入錯誤，請重試！ ！ " << endl;goto C;elsec = trans(str, a);if (c >= 6)cout <<"輸入錯