操作系统实验报告——磁盘调度算法
1、实验名称： 磁盘调度算法的实现
2、实验要求：
（1）理解磁盘调度的概念，
（2）掌握磁盘调度程序的三种算法；
（3）用C或C++语言编程实现算法。
3、实验方式： 通过上机，调试运行程序。
4、实验环境：
（1）硬件环境：
（2）软件环境：Windows 10操作系统，Ｃ或Ｃ＋＋程序设计语言。
5、实验过程：
（1）实验描述：
共享设备的典型代表为磁盘，磁盘物理块的地址由柱面号、磁头号、扇区号来指定，完成磁盘某一个物理块的访问要经过三个阶段：寻道时间Ts、旋转延迟时间Tw和读写时间Trw。
寻道时间Ts是磁头从当前磁道移动到目标磁道所需要的时间；旋转延迟时间Tw是当磁头停留在目标磁道后，目标物理块从当前位置旋转到磁头位置的时间；读写时间Trw是目标物理块内容与内存中对应交换的时间。磁盘调度的原则是公平和高吞吐量，衡量指标有访问时间T和平均访问时间Ta:
T=Ts+Tw+Trw
Ta=Tsa+Twa+Trwa
寻道时间和旋转延迟时间成为调度算法的主要考虑因素。减少访问时间就是要减少寻道时间和旋转延迟时间。
FCFS算法：根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度；
SSTF算法：要求访问的磁道与当前磁头所在的磁道距离最近，以便每次的寻道时间最短；
SCAN算法：不仅考虑了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。
（2）源代码：
#include<stdio.h>
int num,sum,kai,max;
int m=0;
int n=0;
int s[100];
int s1[100];
int c1[50];
int c2[50];
void creat(){
printf("请输入从哪个磁道开始：");
scanf("%d",&kai);
printf("请输入最长磁道号：");
scanf("%d",&max);
printf("请输入磁道的个数：");
scanf("%d",&num);
for(int j=0;j<num;j++){
printf("请输入第%d个磁道:",j+1);
scanf("%d",&s[j]);
if(s[j]>max) {
printf("ERROR\n");
break;
}
for(int i=0;i<j;i++)
if(s[j]==s[i])
j--;
}
printf("被访问的下一个磁道\n");
for(int i=0;i<num;i++){
printf("\t%d\t\n",s[i]);
}
int su=kai;
int t;
for(int i=0;i<num;i++)
if(su>s[i])
c1[m++]=s[i];
else
c2[n++]=s[i];
for(int i=0;i<m;i++)
for(int j=i;j<m;j++)
if(c1[i]<c1[j])
{t=c1[i];c1[i]=c1[j];c1[j]=t;}
for(int i=0;i<n;i++)
for(int j=i;j<n;j++)
if(c2[i]>c2[j])
{t=c2[i];c2[i]=c2[j];c2[j]=t;}
}
void FCFS(){
printf("先来先服务 FCFS:\n");
printf("被访问的下一个磁道\t\t\t磁道号移动距离:\n");
int su=kai;
sum=0;
for(int i=0;i<num;i++){
if(su<s[i])
s1[i]=s[i]-su;
else
s1[i]=su-s[i];
su=s[i];
sum+=s1[i];
}
for(int i=0;i<num;i++){
printf("\t%d\t\t\t\t\t%d\t\t\n",s[i],s1[i]);
}
printf("寻道长度：%d\n",sum);
}
void SSTF(){
printf("最短寻道 SSTF:\n");
printf("被访问的下一个磁道\t\t\t磁道号移动距离\n");
int su=kai;
int s2[100];
sum=0;
for(int i=0;i<m;i++)
s2[i]=c1[i];
for(int i=0;i<n;i++)
s2[i+m]=c2[i];
for(int i=0;i<num;i++){
if(su<s2[i])
s1[i]=s2[i]-su;
else
s1[i]=su-s2[i];
su=s2[i];
sum+=s1[i];
}
for(int i=0;i<num;i++){
printf("\t%d\t\t\t\t\t%d\t\t\n",s2[i],s1[i]);
}
printf("寻道长度:%d\n",sum);
}
void SCAN(){
printf("扫描算法 SCAN:\n");
printf("被访问的下一个磁道：\t\t\t磁道号移动距离：\n");
int su=kai;
int s2[100];
sum=0;
for(int i=0;i<n;i++)
s2[i]=c2[i];
for(int i=0;i<m;i++)
s2[i+n]=c1[i];
for(int i=0;i<num;i++){
if(su<s2[i])
s1[i]=s2[i]-su;
else
s1[i]=su-s2[i];
su=s2[i];
sum+=s1[i];
}
for(int i=0;i<num;i++){
printf("\t%d\t\t\t\t\t%d\t\t\n",s2[i],s1[i]);
}
printf("寻道长度：%d\n",sum);
}
void MENU(){
printf("磁盘调度\n");
printf("------------------------------------------\n");
printf(" 1.创建磁道\n");
printf(" 2.先来先服务 FCFS\n");
printf(" 3.最短寻道 SSTF\n");
printf(" 4.扫描算法 SCAN\n");
printf(" 5.退出 EXIT\n");
printf("------------------------------------------\n");
int menuchoice;
scanf("%d",&menuchoice);
if(menuchoice!=1&&menuchoice!=6){
printf("请先创建磁道\n");
}
if(menuchoice==6){
printf("谢谢使用！");
}
else{
creat();
printf("磁盘调度\n");
P:printf("------------------------------------------\n");
printf(" 1.创建磁道\n");
printf(" 2.先来先服务 FCFS\n");
printf(" 3.最短寻道 SSTF\n");
printf(" 4.扫描算法 SCAN\n");
printf(" 5.退出 EXIT\n");
printf("------------------------------------------\n");
scanf("%d",&menuchoice);
if(menuchoice>6||menuchoice<1){
printf("没看到菜单只有1-5吗？搞事情啊！！！\n");
goto P;
}
switch(menuchoice){
case 2:
FCFS();
goto P;
case 3:
SSTF();
goto P;
case 4:
SCAN();
goto P;
case 5:
printf("谢谢使用！");
break;
}
}
}
int main(){
MENU();
return 0;
}