磁盘驱动调度算法

操作系统课程设计

题 目： 磁盘驱动调度算法模拟

班 级: 姓 名： 学 号： 指导教师: 成 绩:

2014年6月

操作系统课程设计

一、课程设计目标

1．进一步加深对磁盘驱动调度算法的理解。

2．编程实现“先来先服务”、“最短寻道时间优先”、“电梯调度”、“循环扫描”算法。

二、课题内容

1．假设一个磁盘具有4个盘片，每个盘片有100个磁道，每道有8个扇区，模拟格式化时对柱面和扇区进行编号的过程。

2．设计若干磁道访问请求，要求用户输入线性块号，系统能将其转换为对应的磁道号（柱面号），并计算出分别采用“先来先服务”、“最短寻道时间优先”、“电梯调度”、“循环扫描”算法的寻道总长度。

3．提供可视化且简洁清晰的用户界面，能直观且动态地描述磁头移动。

三、设计思路

（一）系统概要设计 1.整体模块设计图

第 1 页 共 2 页

磁盘驱动调度算法模拟 菜单显示 FCFS算法 SCAN 算法 SSTF算法 CSCAN算法 沿磁道增加方向 沿磁道减小方向 沿磁道增加方向 沿磁道减小方向

操作系统课程设计

2. 相关知识

磁盘调度：当有多个进程都请求访问磁盘时，采用一种适当的驱动调度算法，使各进程对磁盘的平均访问（主要是寻道）时间最小。目前常用的磁盘调度算法有：1）先来先服务2）最短寻道时间优先3）扫描算法4）循环扫描算法等 3.算法思想介绍

（1）先来先服务算法（FCFS）

即先来的请求先被响应。FCFS策略看起来似乎是相当\公平\的，但是当请求的频率过高的时候FCFS策略的响应时间就会大大延长。FCFS策略为我们建立起一个随机访问机制的模型，但是假如用这个策略反复响应从里到外的请求，那么将会消耗大量的时间。为了尽量降低寻道时间，看来我们需要对等待着的请求进行适当的排序，而不是简单的使用FCFS策略。这个过程就叫做磁盘调度管理。有时候FCFS也被看作是最简单的磁盘调度算法。 （2）最短寻道时间优先算法（SSTF）

最短时间优先算法选择这样的进程。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。 （3）电梯调度算法（SCAN）

电梯（SCAN）调度算法:该算法不仅考虑到欲访问的磁道与当前磁道间的距离，更优先考虑的是磁头当前的移动方向。例如，当磁头正在自里向外移动时，SCAN算法所考虑的下一个访问对象，应是其欲访问的磁道，既在当前磁道之外，又是距离最近的。这样自里向外的访问，直至再无更外的磁道需要访问时，才将磁道换向自外向里移动。这时，同样也是每次选择这样的进程来调度，也就是要访问的当前位置内距离最近者，这样，磁头又逐步地从外向里移动，直至再无更里面的磁道要访问，从而避免了出现“饥饿”现像。 （4）循环扫描算法（CSCAN）

循环扫描（CSCAN）算法：当磁头刚从里向外移动而越过了某一磁道时，恰好又有一进程请求访问此磁道，这时，该里程就必须等待，为了减少这种延迟，CSCAN算法规定磁头单向移动，而本实验过程中我们所设计的是磁头从里向外移动，而从外向里移动时只须改方向而已，本实验未实现。但本实验已完全能演示循环扫描的全过程。 （二）系统详细设计 1.数据结构设计

本系统采用数组a[3200]保存用户输入的线性块号，用数组array[100]保存将线性块号转换为磁道号。 2.模块接口设计 （1）各函数原型为：

第 2 页 共 3 页

操作系统课程设计

void main(); //主函数 int menu() ; // 菜单界面 void FCFS(); //FCFS算法 void SSTF(); //SSTF算法 void SCAN(); //SCAN算法 void CSCAN(); //CSCAN算法 （2）系统界面切换的实现

利用清屏函数system(\实现屏幕切换，在从本界面返回上一界面时，根据提示输入即可，例如：

cout<<\输入任意键返回主菜单\cin>>c;

则输入输入任意键都能返回上一界面，在main（）函数中用do-while语句实现各函数的循环调用，以使各功能能够重复实现，直至用户退出系统为止。 3.流程图 (1)主函数

开始调用menu（）函数输入选择x1调用FCFS()函数调用SSTF（）函数23调用SCAN()函数45调用CSAN()函数默认退出（跳出循环）错误信息提示 (2)界面函数

第 3 页 共 4 页

操作系统课程设计

开始调用清屏函数输出“磁盘驱动调度算法模拟”输出“算法选择：”输出“1.先来先服务算法(FCFS)”输出“2.最短寻道时间优先算法(SSTF)”输出“3.电梯调度算法(SCAN)”输出“4.循环扫描算法(CSCAN)”输出“5.退出”输出“请输入您想选择的操作:(1-5)”输入x返回x结束

第 4 页 共 5 页

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/yant.html