实验报告六磁盘调度算法

班级：软技2班学号：201467003084

姓名：刘道林

一．

实验内容：

熟悉磁盘的结构以及磁盘的驱动调度算法的模拟，编程实现简单常用的磁盘驱动调度算法先来先服务(FIFO)、

电梯调度算法、最短寻找时间优先算法、扫描(双向扫描)算法、单向扫描(循环扫描)算法等。编程只需实现两个算法。

题目可

以选取教材或习题中的相关编程实例。

编程语言建议采用c/c++或Java。模拟程序鼓励采用随机数技术、动态空间分配技术，有条件

的最好能用图形界面展现甚至用动画模拟。

实验性质：验证型。

二．

实验目的和要求

1)掌握使用一门语言进行磁盘驱动调度算法的模拟；

2)编写程序将磁盘驱动调度算法的过程和结果能以 较简明直观的方式展现 出来。

三． 实验原理、方法和步骤

1. 实验原理

磁盘驱动调度对磁盘的效率有重要影响。磁盘驱动调度算法的好坏直接影响辅助存储器的效率，从而影响计算机系统的整体效率。

常用的磁盘驱动调度算法有：最简单的磁盘驱动调度算法是先入先出(FIFO)法。这种算法的实质是，总是严格按时间顺序对磁盘请

求予以处理。算法实现简单、易于理解并且相对公平，不会发生进程饿死现象。但该算法可能会移动的柱面数较多并且会经常更换移

动方向，效率有待提高。

最短寻找时间优先算法：总是优先处理最靠近的请求。该算法移动的柱面距离较小，但可能会经常改变

移动方向，并且可能会发生进程饥饿现象。

电梯调度：总是将一个方向上的请求全部处理完后，才改变方向继续处理其他请求。

扫描(双向扫描)：总是从最外向最里进行扫描，然后在从最里向最外扫描。该算法与电梯调度算法的区别是电梯调度在没有最外或

最里的请求时不会移动到最外或最里柱面，二扫描算法总是移到最外、最里柱面。两端的请求有优先服被务的迹象。

循环扫描(单 向扫描)：从最外向最里进行柱面请求处理，到最里柱面后，直接跳到最外柱面然后继续向里进行处理。该算法与扫描算法的区别是

，回来过程不处理请求，基于这样的事实，因为里端刚被处理。

2. 实验方法

1)使用流程图描述演示程序的设计思想；

2)选取c/c++、Java等计算机语言，编程调试，最终给出运行正确的程序。

四．

实验结果分析

能够将磁盘驱动调度算法在各种情况下都能得出正确的结论。对FIFO、最短寻找时间优先或电梯调度算法能够

在多次模拟数据下得出平均移动柱面数，并进行效率比较分析

五．源程序代码 #include #include #include #include typedef struct _proc {

char name[32];

/*定义进程名称*/

int team;

/*定义柱面号*/

int ci;

/*定义磁道面号*/

int rec;

/*定义记录号*/

struct _proc *prior;

struct _proc *next; }

PROC;

PROC *g_head=NULL,*g_curr=NULL,*local;

int record=0;

int yi=1; void init() {

PROC *p;

链表(初始I/O表)*/

g_head = (PROC*)malloc(sizeof(PROC));

g_head->next = NULL;

g_head->prior = NULL;

p = (PROC*)malloc(sizeof(PROC));

strcpy(p->name, "P1");

p->team=100;

p->ci=10;

p->rec=1;

p->next = NULL;

p->prior = g_head;

g_head->next = p;

g_curr=g_head->next;

p = (PROC*)malloc(sizeof(PROC));

strcpy(p->name, "P2");

p->team=30;

p->ci=5;

p->rec=5;

/*初始化

p->next = NULL;

p->prior = g_curr;

g_curr->next = p;

g_curr=p;

p = (PROC*)malloc(sizeof(PROC));

strcpy(p->name, "P3");

p->team=40;

p->ci=2;

p->rec=4;

} void PrintInit()

{

p->next = NULL; p->prior = g_curr; g_curr->next = p; g_curr=p; p = (PROC*)malloc(sizeof(PROC)); strcpy(p->name, "P4"); p->team=85; p->ci=7; p->rec=3; p->next = NULL; p->prior = g_curr; g_curr->next = p; g_curr=p; p = (PROC*)malloc(sizeof(PROC)); strcpy(p->name, "P5"); p->team=60; p->ci=8; p->rec=4; p->next = NULL; p->prior = g_curr; g_curr->next = p; g_curr=g_head->next; local = (PROC*)malloc(sizeof(PROC));

/*选中进程*/ strcpy(local->name, "P0"); local->team=0; local->ci=0; local->rec=0; local->next=NULL; local->prior=NULL;

/*打印I/O表*/ PROC *t = g_head->next; printf("------\n"); printf("

---------I/O LIST---------\n"); printf(" process

team

ci

rec

\n"); while(t!=NULL)

{

printf("%4s %8d %8d %5d\n", t->name, t->team, t->ci, t->rec );

t = t->next;

}

printf("\n\nCurrent process is :\n");

printf("------------------------------\n\n");

printf(" process

team

ci

rec

\n");

printf("%4s %8d %8d %5d\n", local->name, local->team, local->ci, local->rec );

switch(yi)

{

case 1:

{

printf("current direction is UP\n");

break;

}

case 0:

{

printf("current direction is down\n");

break;

}

} } void acceptreq()

/*接受请求函数*/

{

PROC *p;

p = (PROC*)malloc(sizeof(PROC));

printf("please input the information of the new process\nprocess-name:\nprocess-team\nprocess-ci\nprocess-rec\n");

printf("1.name\n");

scanf("%s",p->name);

printf("2.team 0-199\n");

scanf("%d",&p->team);

/*输入请求进程信息*/

printf("3.ci 0-19\n");

scanf("%d",&p->ci);

printf("4.rec 0-7\n");

scanf("%d",&p->rec);

getchar();

g_curr=g_head;

/*将此节点链入I/O请求表*/

while(g_curr->next!=NULL) g_curr=g_curr->next;

p->next=NULL;

p->prior=g_curr;

g_curr->next=p;

g_curr=g_head->next;

printf("NEW I/O LIST\n\n");

PrintInit();

/*将新的I/O请求表输出*/ } void qddd()

/*驱动调度函数*/

{

PROC *out;

int min;

int max=g_head->next->team;

if (g_head->next==NULL);

/*若已全部调度，则空操作*/

else

{

switch (yi)

{

case 1:

{

min=g_head->next->team;

out=g_head->next;

/*选出最小的team进程，模拟启动此进程*/

strcpy(local->name,out->name);

local->team=out->team;

local->ci=out->ci;

local->rec=out->rec;

for (g_curr=g_head->next;g_curr!=NULL;g_curr=g_curr->next)

{

if (g_curr->team > record)

{

min = g_curr->team;

break;

}

}

for (g_curr=g_head->next;g_curr!=NULL;g_curr=g_curr->next)

{

if (min>=g_curr->team&&g_curr->team>record)

{

min=g_curr->team; out=g_curr;

strcpy(local->name,out->name);

local->team=out->team; local->ci=out->ci; local->rec=out->rec;

}

}

printf("\n-----------------------\n");

printf("the process choosed :\n");

printf(" process

team

ci

rec

\n");

printf("%4s %8d %8d %5d\n", out->name, out->team, out->ci,out->rec );

(g_curr=g_head->next;g_curr!=NULL;g_curr=g_curr->next)

(maxteam) max=g_curr->team;

if(max==record)

yi=0;

record=1000;

break;

break;

}/*case 1*/

case /*case 1 的对称过程*/

{

max=g_head->next->team;

strcpy(local->name,out->name);

local->team=out->team;

record = local->team; printf("%d",record); for

{

if

}

{

}

0:

out=g_head->next;

local->ci=out->ci;

local->rec=out->rec;

for (g_curr=g_head->next;g_curr!=NULL;g_curr=g_curr->next)

{

if (g_curr->team < record)

{

max = g_curr->team;

break;

}

(g_curr=g_head->next;g_curr!=NULL;g_curr=g_curr->next)

{

if (max<=g_curr->team&&g_curr->team{

max=g_curr->team; out=g_curr;

strcpy(local->name,out->name);

local->team=out->team;

local->ci=out->ci; local->rec=out->rec;

}

}

printf("\n-----------------------\n");

printf("the process choosed :\n");

printf(" process

team

ci

rec

\n");

printf("%4s %8d %8d %5d\n", out->name, out->team, out->ci,out->rec );

}

for

min=g_head->next->team;

for (g_curr=g_head->next;g_curr!=NULL;g_curr=g_curr->next)

{

if (min>g_curr->team) min=g_curr->team;

}

record = local->team;

if(min==record)

{

yi=1; record=0;

break;

}

break;

}

default : return -1;

}/*switch*/

if (out->next==NULL)

/*将选中的进程从I/O请求表中删除*/

{

out->prior->next=NULL; free(out);

}

else

{

out->prior->next=out->next;

out->next->prior=out->prior;

free(out);

}

}/*else*/ } void acceptnum()

/*通过输入0~1选择‘驱动调度’或是‘接受请求’*/

{

float num;

char c;

while(1)

{

printf("---------------\n");

printf("please input a number between 0 and 1\nnum<=0.5:accept request\nnum>0.5:qudong diaodu\n\nnum==2:I/O LIST\n\nnum=?\n");

scanf("%f",&num);

getchar();

while((num<0||num>1)&&num!=2)

/*过滤不合法数据 注意：本程序其他输入数据可能未过滤*/

{

printf("number ERROR!Input again please!\nnum=?\n ");

scanf("%f",&num);

getchar();

}

if(num>0.5&&num!=2)

/*驱动调度*/

{

if (g_head->next==NULL)

{

printf("\n\n");

printf("---------------------\n");

printf("I/O list is empty!!!\n");

/*请求表为空 无需调度*/

}

else

{

printf("qudong diaodu\n");

qddd();

/*调用函数进行调度*/

}

}

else if (num<=0.5)

/*接受请求*/

{

printf("accept request\n\n");

acceptreq();

}

else if (num==2)

/*通过输入2显示当前请求I/O表*/

{

printf("I/O LIST;");

printf("-------------------\n");

PrintInit();

printf("\n");

printf("-----------------------\n");

printf("choose 'n' to quit else to continue\n");

if(strcmp(c=getchar(),'n')==0||strcmp(c=getchar(),'N')==0)

clrscr();

printf("\n\n\n\n\n\n");

printf("thank you for testing my program!\n");

printf("

---by

01\n");

sleep(2);

printf("\n\nBYEbye!!");

sleep(2);

return -1;

else

{

clrscr();

}

/*输入n离开本程序*/

{

}

}

} } main ()

/*主程序*/ {

init();

PrintInit();

acceptnum(); }