操作系統(tǒng)磁盤(pán)調(diào)度算法實(shí)驗(yàn)報(bào)告

《操作系統(tǒng)磁盤(pán)調(diào)度算法實(shí)驗(yàn)報(bào)告》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、目錄目錄11．課程設(shè)計(jì)目的11.1編寫(xiě)目的12．課程設(shè)計(jì)內(nèi)容12.1設(shè)計(jì)內(nèi)容13.1模塊調(diào)用關(guān)系圖34．測(cè)試數(shù)據(jù)和結(jié)果75．參考文獻(xiàn)106．總結(jié)101．課程設(shè)計(jì)目的1.1編寫(xiě)目的本課程設(shè)計(jì)的目的是通過(guò)磁盤(pán)調(diào)度算法設(shè)計(jì)一個(gè)磁盤(pán)調(diào)度模擬系統(tǒng)，從而使磁盤(pán)調(diào)度算法更加形象化，容易使人理解，使磁盤(pán)調(diào)度的特點(diǎn)更簡(jiǎn)單明了，能使使用者加深對(duì)先來(lái)先服務(wù)算法、最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法、掃描算法以及循環(huán)掃描算法等磁盤(pán)調(diào)度算法的理解。2．課程設(shè)計(jì)內(nèi)容2.1設(shè)計(jì)內(nèi)容系統(tǒng)主界面可以靈活選擇某種算法，算法包括：先來(lái)先服務(wù)算法（FCFS）、最短尋道時(shí)間優(yōu)

2、先算法（SSTF）、掃描算法（SCAN）、循環(huán)掃描算法（CSCAN）。1、先來(lái)先服務(wù)算法（FCFS）這是一種比較簡(jiǎn)單的磁盤(pán)調(diào)度算法。它根據(jù)進(jìn)程請(qǐng)求訪問(wèn)磁盤(pán)的先后次序進(jìn)行調(diào)度。此算法的優(yōu)點(diǎn)是公平、簡(jiǎn)單，且每個(gè)進(jìn)程的請(qǐng)求都能依次得到處理，不會(huì)出現(xiàn)某一進(jìn)程的請(qǐng)求長(zhǎng)期得不到滿足的情況。此算法由于未對(duì)尋道進(jìn)行優(yōu)化，在對(duì)磁盤(pán)的訪問(wèn)請(qǐng)求比較多的情況下，此算法將降低設(shè)備服務(wù)的吞吐量，致使平均尋道時(shí)間可能較長(zhǎng)，但各進(jìn)程得到服務(wù)的響應(yīng)時(shí)間的變化幅度較小。2、最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法（SSTF）該算法選擇這樣的進(jìn)程，其要求訪問(wèn)的磁道與當(dāng)前磁頭所

3、在的磁道距離最近，以使每次的尋道時(shí)間最短，該算法可以得到比較好的吞吐量，但卻不能保證平均尋道時(shí)間最短。其缺點(diǎn)是對(duì)用戶的服務(wù)請(qǐng)求的響應(yīng)機(jī)會(huì)不是均等的，因而導(dǎo)致響應(yīng)時(shí)間的變化幅度很大。在服務(wù)請(qǐng)求很多的情況下，對(duì)內(nèi)外邊緣磁道的請(qǐng)求將會(huì)無(wú)限期的被延遲，有些請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間將不可預(yù)期。213、掃描算法（SCAN）掃描算法不僅考慮到欲訪問(wèn)的磁道與當(dāng)前磁道的距離，更優(yōu)先考慮的是磁頭的當(dāng)前移動(dòng)方向。例如，當(dāng)磁頭正在自里向外移動(dòng)時(shí)，掃描算法所選擇的下一個(gè)訪問(wèn)對(duì)象應(yīng)是其欲訪問(wèn)的磁道既在當(dāng)前磁道之外，又是距離最近的。這樣自里向外地訪問(wèn)，直到再

4、無(wú)更外的磁道需要訪問(wèn)才將磁臂換向，自外向里移動(dòng)。這時(shí)，同樣也是每次選擇這樣的進(jìn)程來(lái)調(diào)度，即其要訪問(wèn)的磁道，在當(dāng)前磁道之內(nèi)，從而避免了饑餓現(xiàn)象的出現(xiàn)。由于這種算法中磁頭移動(dòng)的規(guī)律頗似電梯的運(yùn)行，故又稱(chēng)為電梯調(diào)度算法。此算法基本上克服了最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法的服務(wù)集中于中間磁道和響應(yīng)時(shí)間變化比較大的缺點(diǎn)，而具有最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法的優(yōu)點(diǎn)即吞吐量較大，平均響應(yīng)時(shí)間較小，但由于是擺動(dòng)式的掃描方法，兩側(cè)磁道被訪問(wèn)的頻率仍低于中間磁道。4、循環(huán)掃描算法（CSCAN）循環(huán)掃描算法是對(duì)掃描算法的改進(jìn)。如果對(duì)磁道的訪問(wèn)請(qǐng)求是均勻分布的，當(dāng)

5、磁頭到達(dá)磁盤(pán)的一端，并反向運(yùn)動(dòng)時(shí)落在磁頭之后的訪問(wèn)請(qǐng)求相對(duì)較少。這是由于這些磁道剛被處理，而磁盤(pán)另一端的請(qǐng)求密度相當(dāng)高，且這些訪問(wèn)請(qǐng)求等待的時(shí)間較長(zhǎng)，為了解決這種情況，循環(huán)掃描算法規(guī)定磁頭單向移動(dòng)。例如，只自里向外移動(dòng)，當(dāng)磁頭移到最外的被訪問(wèn)磁道時(shí)，磁頭立即返回到最里的欲訪磁道，即將最小磁道號(hào)緊接著最大磁道號(hào)構(gòu)成循環(huán)，進(jìn)行掃描。213.模塊流程圖3.1模塊調(diào)用關(guān)系圖磁盤(pán)調(diào)度模擬系統(tǒng)退出先來(lái)先服務(wù)算法最短尋道時(shí)間優(yōu)先掃描算法循環(huán)掃描算法3.2模塊程序流程圖FCFS算法（先來(lái)先服務(wù)）流程圖:輸入磁道號(hào)求平均尋道長(zhǎng)度輸出移動(dòng)

6、的平均磁道數(shù)按輸入順序?qū)⒋诺佬蛄休敵鲩_(kāi)始結(jié)束21SSTF（最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法）算法流程圖：求平均尋道長(zhǎng)度選擇與當(dāng)前磁道距離最近的磁道進(jìn)行掃描移動(dòng)到最小（大）號(hào)，改向外（內(nèi)）移動(dòng)掃描未掃描的磁道輸出移動(dòng)的平均磁道數(shù)輸出排好序的磁道序列判斷當(dāng)前磁頭在序列中的位置結(jié)束開(kāi)始輸入磁道號(hào)使用冒泡法從小到大排序輸入當(dāng)前磁道號(hào)21SCAN算法（掃描算法）流程圖：求平均尋道長(zhǎng)度選擇移動(dòng)臂移動(dòng)方向，開(kāi)始掃描移動(dòng)到最?。ù螅┨?hào)，改向外（內(nèi)）移動(dòng)掃描未掃描的磁道輸出移動(dòng)的平均磁道數(shù)輸出排好序的磁道序列開(kāi)始結(jié)束輸入磁道號(hào)使用冒泡法從小到大排序

7、輸入當(dāng)前磁道號(hào)判斷當(dāng)前磁頭在序列中的位置21CSCAN算法（循環(huán)掃描算法）流程圖：求平均尋道長(zhǎng)度掃描到最大號(hào)后，直接移動(dòng)到最小號(hào)從內(nèi)向外掃描未掃描的磁道輸出移動(dòng)的平均磁道數(shù)輸出排好序的磁道序列判斷當(dāng)前磁頭在序列中的位置規(guī)定移動(dòng)臂單向反復(fù)的從內(nèi)向外掃描開(kāi)始結(jié)束輸入磁道號(hào)使用冒泡法從小到大排序輸入當(dāng)前磁道號(hào)214．測(cè)試數(shù)據(jù)和結(jié)果輸入磁道序列號(hào)：25160786510062165345選擇算法1，平均尋道長(zhǎng)度46.4444；21選擇算法2，平均尋道長(zhǎng)度為16.6667；選擇算法3，磁臂移動(dòng)方向?yàn)橛赏庀騼?nèi)，平均尋道長(zhǎng)度為16.

8、444421選擇算法3，磁臂移動(dòng)方向?yàn)橛蓛?nèi)向外，平均尋道長(zhǎng)度為31.5556；選擇算法4，平均尋道長(zhǎng)度為31.4444214．參考文獻(xiàn)《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)(修訂版)》湯子瀛西安電子科技大學(xué)出版社《操作系統(tǒng)教程》方敏編西安電子科技大學(xué)出版社《操作系統(tǒng)實(shí)用教程（第二版）》任愛(ài)華清華大學(xué)出版社《操作系統(tǒng)原理與實(shí)踐教程》?周湘貞清華出版社《程