程序模拟磁盘调度设计实验4实验报告

实验报告课程名称：操作系统院系：信息与控制工程学院专业班级：计算机0801姓名：指导老师：2010年 12月 31日目录一、实验目的 2二、需求分析 2三概要设计 3四、详细设计 4(1)先来先服务算法（FCFS） 4(2)最短寻道时间优先算法（SSTF） 5(3)电梯算法（SCAN） 7五、调试过程 8六、结论与体会 8七、附件：源程序清单 9一、实验目的本实验的目的是通过设计一个磁盘调度模拟系统，以加深对FCFS、最短寻道时间以及电梯等磁盘调度算法的理解。

让我们更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强动手能力。

二、需求分析1、模拟一个磁盘调度算法；Visual C++ 6.0平台2、输入为一组作业的磁道请求；作业的寻到请求可以用一个数组模拟3、要求能够模拟FCFS、最短寻道时间、电梯算法三个磁盘调度算法；FCFS (First Come First Served )先来先服务，在计算机并行任务处理中，被视为最简单的任务排序策略，即是无论任务大小和所需完成时间，对先到的任务先处理，后到的任务后处理。

按照此算法，数组顺序输出即可。

最短寻道时间优先(ShortestSeekTimeFirst，SSTF)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，确定当前磁道，选择距离当前最近的。

电梯算法，磁臂仅移动到请求的最外道就回转。

反方向查找服务。

确定当前磁道以及运动方向，排序后的数组当前磁道以后的磁道顺序序输出，在将剩余反向输出。

4、输出为按选择的算法执行时的磁头移动轨迹和移动的总道数。

三概要设计系统流程图四、详细设计(1)先来先服务算法（FCFS）先来先服务（FCFS）调度:按先来后到次序服务，未作优化。

最简单的移臂调度算法是“先来先服务”调度算法，这个算法不必考虑当前移臂所在的位置，而只是考虑访问者提出访问请求的先后次序。

.先来先服务算法流程图(2)最短寻道时间优先算法（SSTF）最短寻找时间优先调度算法总是从等待访问者中挑选寻找时间最短（距离当前移臂最近）的那个请求先执行的，而不管访问者到来的先后次序。

操作系统磁盘调度算法实验报告及代码一、实验目的通过实验掌握磁盘调度算法的实现过程，了解各种不同磁盘调度算法的特点和优缺点，并比较它们的性能差异。

二、实验原理磁盘调度是操作系统中的重要内容，其主要目的是提高磁盘的利用率和系统的响应速度。

常见的磁盘调度算法有：FCFS（先来先服务）、SSTF （最短寻道时间）、SCAN（扫描）、C-SCAN（循环扫描）等。

三、实验过程1.编写代码实现磁盘调度算法首先，我们需要定义一个磁盘请求队列，其中存放所有的IO请求。

然后，根据所选的磁盘调度算法，实现对磁盘请求队列的处理和IO请求的调度。

最后，展示运行结果。

以FCFS算法为例，伪代码如下所示：```diskQueue = new DiskQueue(; // 创建磁盘请求队列while (!diskQueue.isEmpty()request = diskQueue.dequeue(; // 取出队列头的IO请求//处理IO请求displayResult(; // 展示运行结果```2.运行实验并记录数据为了验证各种磁盘调度算法的性能差异，我们可以模拟不同的场景，例如，随机生成一批磁盘IO请求，并使用不同的磁盘调度算法进行处理。

记录每种算法的平均响应时间、平均等待时间等指标。

3.撰写实验报告根据实验数据和结果，撰写实验报告。

实验报告通常包括以下内容：引言、实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果、实验分析、结论等。

四、实验结果与分析使用不同的磁盘调度算法对磁盘IO请求进行处理，得到不同的实验结果。

通过对比这些结果，我们可以看出不同算法对磁盘IO性能的影响。

例如，FCFS算法对于请求队列中的请求没有排序，可能会导致一些请求等待时间过长。

而SSTF算法通过选择离当前磁道最近的请求进行处理，能够减少平均寻道时间，提高磁盘性能。

五、实验总结通过本次实验，我们学习了操作系统中磁盘调度算法的原理和实现过程。

不同的磁盘调度算法具有不同的优缺点，我们需要根据实际情况选择合适的算法。

实验四磁盘驱动调度算法的模拟一．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（F IFO）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。

实验4：磁盘调度程序模拟实验目的：编写程序来模拟计算机的两种调度方式：（1）先来先服务调度算法（2）最短寻道优先调度算法程序设计1.先来先服务算法（FCFS）先来先服务（FCFS）调度:按先来后到次序服务，未作优化。

最简单的移臂调度算法是“先来先服务”调度算法，这个算法实际上不考虑访问者要求访问的物理位置，而只是考虑访问者提出访问请求的先后次序。

例如，如果现在读写磁头正在50号柱面上执行输出操作，而等待访问者依次要访问的柱面为130、199、32、159、15、148、61、99，那么，当50号柱面上的操作结束后，移动臂将按请求的先后次序先移到130号柱面，最后到达99号柱面。

采用先来先服务算法决定等待访问者执行输入输出操作的次序时，移动臂来回地移动。

先来先服务算法花费的寻找时间较长，所以执行输入输出操作的总时间也很长。

2.短寻道时间优先算法（SSTF）最短寻找时间优先调度算法总是从等待访问者中挑选寻找时间最短的那个请求先执行的，而不管访问者到来的先后次序。

现在仍利用同一个例子来讨论，现在当50号柱面的操作结束后，应该先处理61号柱面的请求，然后到达32号柱面执行操作，随后处理15号柱面请求，后继操作的次序应该是99、130、148、159、199。

采用最短寻找时间优先算法决定等待访问者执行操作的次序时，读写磁头总共移动了200多个柱面的距离，与先来先服务、算法比较，大幅度地减少了寻找时间，因而缩短了为各访问者请求服务的平均时间，也就提高了系统效率。

但最短查找时间优先（SSTF）调度，FCFS会引起读写头在盘面上的大范围移动，SSTF查找距离磁头最短（也就是查找时间最短）的请求作为下一次服务的对象。

SSTF查找模式有高度局部化的倾向，会推迟一些请求的服务，甚至引起无限拖延（又称饥饿）。

结果分析1.先来先服务2.最短寻道时间优先程序源码：#include<stdio.h>#include<math.h>void FCFS(int b[],int n,int init) //先来先服务{ int i,s,sum;int a[20];for(i=0;i<n;i++)a[i]=b[i];s=init;sum=0;for(i=0;i<n;i++){ printf("第%d次访问的磁道:%d\n",i+1,a[i]);sum+=abs(s-a[i]);s=a[i];}printf("平均寻道长度:%f\n",sum*1.0/n);}void SSTF(int b[],int n,int k) //最短寻道法{ int i,j,s,sum=0,p;int a[20];for(i=0;i<n;i++)a[i]=b[i];for(i=n-1;i>=0;i--){ s=a[0];p=0;for(j=0;j<=i;j++)if(abs(a[j]-k)<abs(s-k)){ s=a[j];p=j;}a[p]=a[i];printf("第%d次访问的磁道:%d\n",n-i,s);sum+=abs(s-k);k=s;}printf("平均寻道长度:%f\n",sum*1.0/n);}void main(){ int a[20];int i,n,k,k1,init;printf("请输入需要访问的磁道总数：");scanf("%d",&n);for(i=0;i<n;i++){ printf("需要访问的磁道%d:",i+1);scanf("%d",&a[i]);}printf("请输入指针所在磁道:");scanf("%d",&init);k=1;while(k){ printf("**********************************\n");printf("$$$$$$$$$$$程倩——磁盘调度$$$$$$$$$\n");printf("** 1.先来先服务(FCFS) **\n");printf("** 2.最短寻道时间优先(SSTF) **\n");printf("** 0.退出**\n");printf("**********************************\n");printf("&&&&&&&&&&&&谢谢使用&&&&&&&&&&&&&&\n");printf("请在下面输入您的选择:");scanf("%d",&k);switch(k){case 1:FCFS(a,n,init);break;case 2:SSTF(a,n,init);break;case 3:k1=1;while(k1){printf("*********************************\n");printf("########程倩——磁盘调度###########\n");printf("**** 1.移动臂由里向外**\n");printf("**** 2.移动臂由外向里**\n");printf("**** 0.返回上一层**\n");printf("*********************************\n");printf("#############谢谢使用############\n");printf("请在下面输入您的选择:");scanf("%d",&k1);switch(k1){case 1:SCAN1(a,n,init);break;case 2:SCAN2(a,n,init);break;}}break;case 4:C_SCAN(a,n,init);break;}}}。

《操作系统》实验报告三、实验过程或算法（源程序）程系统主界面可以灵活选择某种算法，算法包括：先来先服务算法（FCFS）、最短寻道时间优先算法（SSTF）、扫描算法（SCAN）、循环扫描算法（CSCAN）。

模块调用关系图：1、先来先服务算法（FCFS）这是一种比较简单的磁盘调度算法。

它根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度。

此算法的优点是公平、简单，且每个进程的请求都能依次得到处理，不会出现某一进程的请求长期得不到满足的情况。

此算法由于未对寻道进行优化，在对磁盘的访问请求比较多的情况下，此算法将降低设备服务的吞吐量，致使平均寻道时间可能较长，但各进程得到服务的响应时间的变化幅度较小。

2、最短寻道时间优先算法（SSTF）该算法选择这样的进程，其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，该算法可以得到比较好的吞吐量，但却不能保证平均寻道时间最短。

其缺点是对用户的服务请求的响应机会不是均等的，因而导致响应时间的变化幅度很大。

在服务请求很多的情况下，对内外边缘磁道的请求将会无限期的被延迟，有些请求的响应时间将不可预期。

3、扫描算法（SCAN）扫描算法不仅考虑到欲访问的磁道与当前磁道的距离，更优先考虑的是磁头的当前移动方向。

例如，当磁头正在自里向外移动时，扫描算法所选择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。

这样自里向外地访问，直到再无更外的磁道需要访问才将磁臂换向，自外向里移动。

这时，同样也是每次选择这样的进程来调度，即其要访问的磁道，在当前磁道之内，从而避免了饥饿现象的出现。

由于这种算法中磁头移动的规律颇似电梯的运行，故又称为电梯调度算法。

此算法基本上克服了最短寻道时间优先算法的服务集中于中间磁道和响应时间变化比较大的缺点，而具有最短寻道时间优先算法的优点即吞吐量较大，平均响应时间较小，但由于是摆动式的扫描方法，两侧磁道被访问的频率仍低于中间磁道。

4、循环扫描算法（CSCAN）循环扫描算法是对扫描算法的改进。

磁盘调度实验报告实验总结磁盘调度是操作系统中的一个重要概念，它是指操作系统通过合理的算法和策略来管理和调度磁盘上的数据访问请求。

磁盘调度的目的是提高磁盘的读写效率，减少磁盘访问的时间开销，从而提高系统的整体性能。

本次实验主要对比了三种常见的磁盘调度算法：先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）和电梯算法（SCAN）。

通过对比实验结果分析各种算法的性能表现和特点，并给出相应的实验总结。

实验总结如下：一、先来先服务（FCFS）算法FCFS算法是一种简单直接的磁盘调度算法，它按照请求的顺序依次进行访问。

实验结果表明，FCFS算法的平均寻道时间较高，且易产生长期等待现象。

这是因为FCFS算法无法优化磁头的移动顺序，只能按照请求的先后顺序安排磁道的访问，从而导致了较差的性能表现。

二、最短寻道时间优先（SSTF）算法SSTF算法根据当前磁头位置选择距离最近的请求进行服务。

实验结果表明，SSTF算法的平均寻道时间明显优于FCFS算法，且缓解了长期等待现象。

这是因为SSTF算法可以选择离当前磁头位置最近的请求，从而减少了寻道时间，提高了磁道的访问效率。

三、电梯算法（SCAN）算法SCAN算法也称为电梯算法，它模拟了电梯运行的原理。

SCAN算法先将磁头移动到一个极限位置，然后沿着一个方向依次访问请求，直到到达另一个极限位置，再改变方向重复上述过程。

实验结果表明，SCAN算法的平均寻道时间与SSTF 算法相当，且具有较好的均衡性。

这是因为SCAN算法可以使得磁头在磁盘上的行进路线保持平衡，避免了过多的磁道之间的跳跃，从而提高了磁道的访问效率。

综上所述，不同的磁盘调度算法具有不同的性能表现和特点。

在实际应用中，需要根据具体的场景和需求选择合适的磁盘调度算法。

一般而言，SSTF算法和SCAN算法在性能上表现较好，可以提高磁盘的读写效率，减少寻道时间开销。

而FCFS算法在实际应用中较为有限，对于长期等待和寻道时间要求较高的场景不太适用。

第1篇一、实验目的1. 理解磁盘调度算法的基本原理和重要性。

2. 掌握几种常见的磁盘调度算法，包括先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、扫描（SCAN）和循环扫描（C-SCAN）算法。

3. 通过模拟实验，分析不同磁盘调度算法的性能差异。

4. 优化磁盘调度策略，提高磁盘访问效率。

二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3.83. 磁盘调度算法模拟库：PyDiskScheduling三、实验内容1. FCFS算法：模拟实现先来先服务算法，按照请求顺序访问磁盘。

2. SSTF算法：模拟实现最短寻道时间优先算法，优先访问距离当前磁头最近的请求。

3. SCAN算法：模拟实现扫描算法，磁头从0号磁道开始向0号磁道移动，访问所有请求，然后返回到0号磁道。

4. C-SCAN算法：模拟实现循环扫描算法，与SCAN算法类似，但磁头在到达末尾磁道后返回到0号磁道。

四、实验步骤1. 导入PyDiskScheduling库。

2. 创建一个磁盘调度对象，指定磁头初始位置、请求序列和调度算法。

3. 运行调度算法，获取磁头移动轨迹和访问时间。

4. 分析算法性能，包括磁头移动次数、平均访问时间和响应时间等。

五、实验结果与分析1. FCFS算法：在请求序列较短时，FCFS算法表现较好。

但随着请求序列长度增加，磁头移动次数和访问时间明显增加。

2. SSTF算法：SSTF算法在请求序列较短时表现最佳，平均访问时间和响应时间较低。

但当请求序列较长时，算法性能下降，磁头移动次数增加。

3. SCAN算法：SCAN算法在请求序列较短时性能较好，但随着请求序列长度增加，磁头移动次数和访问时间逐渐增加。

与SSTF算法相比，SCAN算法在请求序列较长时性能更稳定。

4. C-SCAN算法：C-SCAN算法在请求序列较短时表现较好，但随着请求序列长度增加，磁头移动次数和访问时间逐渐增加。

与SCAN算法相比，C-SCAN算法在请求序列较长时性能更稳定，且磁头移动次数更少。

操作系统课程设计成绩单开设时间：2015-2016学年第一学期一、需求分析本实验主要在于用随机生成的磁道序号和初始磁头位置，来模拟磁盘调度的实现过程。

(1)输入的形式和输入值的范围输入的形式是各种命令，由于在图形界面上操作，所以输入值的范围已在图形界面上约束。

(2)输出的形式调用每种磁盘调度方法后，相关结果显示在图像界面上，并以折线图的形式输出调度算法的过程。

(3)程序所能达到的功能能够模拟磁盘调度算法的过程和实现比较。

(4)测试数据：包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。

程序中主要的数据是由程序随机生成磁道序号，用户点击按钮输入选择相关方法；测试得输入方面没有出现意料之外的结果；输出的结果也是各种合理的折线图和比较信息。

二、概要设计（1）程序中主要用到的抽象数据类型程序中主要的抽象数据类型是数组，定义如下：int [] num = new int[400]；主要用于存放程序随机生成的400个磁道序号，以便在需要时便于使用。

（2）主程序的流程图（3）各个模块之间的调用关系三、详细设计（1）实现概要设计中定义的所有数据类型，对每个操作只需要写出伪码算法。

int [] num = new int[400];if(user statrt to use the project){SourceNum sourceNum = new SourceNum();} // 生成随机数于类SourceNum 中使用静态数组保存（2）对主程序和其他模块也都需要写出伪码算法(伪码算法达到的详细程度应能够按照伪码算法在计算机键盘上直接输入高级程序设计语言程序)。

主程序If(user select some operate){Show the result;}其他模块Process process = new Process();If(user click one btn){int [] source = new int[400];source = process.getNumbers(); // 获取实验数据give the source to related Chart to make Chart to show;}（3）画出函数的调用关系图。

实验四磁盘调度实验一实验目的1 加深对于操作系统设备管理技术的了解，理解磁盘调度的重要性，体验磁盘调度算法；2 掌握几种重要的磁盘调度算法思想及其特点，模拟编程并要求通过总/平均寻道长度或总/平均寻道时间来分析寻道性能。

（注：此处忽略磁臂启动时间，若使用时间分析性能，假设每移动一个磁道的时间为3ms）二实验内容及要求1 要求至少模拟先来先服务FCFS、最短寻道优先SSTF、电梯调度SCAN算法中两种，允许输入不同的磁盘柱面请求序列（或随机输入磁道请求序列），分析调度效果和寻道性能。

2 自定义磁盘调度相关的数据结构，允许用户自行输入寻道序列，并要求显示用户输入的序列、使用相应算法的调度序列和分析结果，要求程序可读性强，结果输出界面清晰。

3认真完成实验报告，同时要求说明数据结构，程序流程图、关键程序代码、实验结果及实验小结；4 实验源程序文件以“软件/网络/应用+实验名称+姓名”命名，并发送到123497503@）三实验开发环境Windows 7 Visual C++6.0四实验步骤（程序中主要数据结构，程序流程图，并附上关键程序代码）(1)主要数据结构void FCFS(int cidao[],int m) //先来先服务算法void SSTF(int cidao[],int m)//最短寻道优先算法void SCAN(int cidao[],int m)//电梯调度算法(2) 程序流程图先来先服务算法流程图最短寻道时间优先算法流程图：电梯算法流程图：主要代码：/*********************判断输入数据是否有效**************************/ int decide(char str[]) //判断输入数据是否有效{int i=0;while(str[i]!='\0'){if(str[i]<'0'||str[i]>'9'){return 0;break;}i++;}return i;}/******************将字符串转换成数字***********************/int trans(char str[],int a) //将字符串转换成数字{int i;int sum=0;for(i=0;i<a;i++){sum=sum+(int)((str[i]-'0')*pow(10,a-i-1));}return sum;}/*********************冒泡排序算法**************************/int *bubble(int cidao[],int m){int i,j;int temp;for(i=0;i<m;i++) //使用冒泡法按从小到大顺序排列for(j=i+1;j<m;j++){if(cidao[i]>cidao[j]){temp=cidao[i];cidao[i]=cidao[j];cidao[j]=temp;}}cout<<"排序后的磁盘序列为：";for( i=0;i<m;i++) //输出排序结果{cout<<cidao[i]<<" ";}cout<<endl;return cidao;}/*********************先来先服务调度算法**************************/ void FCFS(int cidao[],int m) //磁道号数组，个数为m{int now;//当前磁道号int sum=0; //总寻道长度int j,i;int a;char str[100];float ave; //平均寻道长度cout<<"磁盘请求序列为：";for( i=0;i<m;i++) //按先来先服务的策略输出磁盘请求序列{cout<<cidao[i]<<" ";}cout<<endl;cout<<"请输入当前的磁道号：";B: cin>>str; //对输入数据进行有效性判断a=decide(str);if(a==0){cout<<"输入数据的类型错误,请重新输入！"<<endl;goto B;}elsenow=trans(str,a); //输入当前磁道号sum+=abs(cidao[0]-now);cout<<"磁盘扫描序列为：";for( i=0;i<m;i++) //输出磁盘扫描序列{cout<<cidao[i]<<" ";}for(i=0,j=1;j<m;i++,j++) //求平均寻道长度{sum+=abs(cidao[j]-cidao[i]);ave=(float)(sum)/(float)(m);}cout<<endl;cout<<"平均寻道长度："<<ave<<endl;}/**********************最短寻道时间优先调度算法********************/ void SSTF(int cidao[],int m){int k=1;int now,l,r;int i,j,sum=0;int a;char str[100];float ave;cidao=bubble(cidao,m); //调用冒泡排序算法排序cout<<"请输入当前的磁道号：";C: cin>>str; //对输入数据进行有效性判断a=decide(str);if(a==0){cout<<"输入数据的类型错误,请重新输入！"<<endl;goto C;}elsenow=trans(str,a); //输入当前磁道号if(cidao[m-1]<=now) //若当前磁道号大于请求序列中最大者，则直接由外向内依次给予各请求服务{cout<<"磁盘扫描序列为：";for(i=m-1;i>=0;i--)cout<<cidao[i]<<" ";sum=now-cidao[0];}if(cidao[0]>=now) //若当前磁道号小于请求序列中最小者，则直接由内向外依次给予各请求服务{cout<<"磁盘扫描序列为：";for(i=0;i<m;i++)cout<<cidao[i]<<" ";sum=cidao[m-1]-now;}if(now>cidao[0]&&now<cidao[m-1]) //若当前磁道号大于请求序列中最小者且小于最大者{cout<<"磁盘扫描序列为：";while(cidao[k]<now) //确定当前磁道在已排的序列中的位置，后面的算法都用到了，可以直接复制后少量修改，节省时间。

实验一磁盘调度算法实现一、实验目的本课程设计的目的是通过磁盘调度算法设计一个磁盘调度模拟系统，从而使磁盘调度算法更加形象化，容易使人理解，使磁盘调度的特点更简单明了，能使使用者加深对先来先服务算法、最短寻道时间优先算法、扫描算法以及循环扫描算法等磁盘调度算法的理解。

二、实验内容系统主界面可以灵活选择某种算法，算法包括：先来先服务算法（FCFS）、最短寻道时间优先算法（SSTF）、扫描算法（SCAN）、循环扫描算法（CSCA）N。

2.1 先来先服务算法（FCFS ）这是一种比较简单的磁盘调度算法。

它根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度。

此算法的优点是公平、简单，且每个进程的请求都能依次得到处理，不会出现某一进程的请求长期得不到满足的情况。

此算法由于未对寻道进行优化，在对磁盘的访问请求比较多的情况下，此算法将降低设备服务的吞吐量，致使平均寻道时间可能较长，但各进程得到服务的响应时间的变化幅度较小。

2.2 最短寻道时间优先算法（SSTF ）该算法选择这样的进程，其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，该算法可以得到比较好的吞吐量，但却不能保证平均寻道时间最短。

其缺点是对用户的服务请求的响应机会不是均等的，因而导致响应时间的变化幅度很大。

在服务请求很多的情况下，对内外边缘磁道的请求将会无限期的被延迟，有些请求的响应时间将不可预期。

2.3 扫描算法（SCAN）扫描算法不仅考虑到欲访问的磁道与当前磁道的距离，更优先考虑的是磁头的当前移动方向。

例如，当磁头正在自里向外移动时，扫描算法所选择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。

这样自里向外地访问，直到再无更外的磁道需要访问才将磁臂换向，自外向里移动。

这时，同样也是每次选择这样的进程来调度，即其要访问的磁道，在当前磁道之内，从而避免了饥饿现象的出现。

由于这种算法中磁头移动的规律颇似电梯的运行，故又称为电梯调度算法。

磁盘调度算法实验小结1. 实验目的本次实验旨在通过模拟磁盘调度算法，深入理解不同调度算法的性能差异，并比较其优劣。

通过实验，我们期望能够掌握磁盘调度算法的基本原理，理解其在实际应用中的适用场景。

2. 算法原理在磁盘调度算法中，我们主要讨论了FCFS（先进先出）、SSTF（最短寻道时间优先）、SCAN（扫描）、C-SCAN（循环扫描）和LOOK（LOOK扫描）等算法。

这些算法的主要思想是通过不同的方式优化磁盘读/写请求的寻道时间，从而提高磁盘的I/O性能。

3. 实验环境实验环境包括一台服务器和一块磁盘。

服务器上安装了Linux操作系统，并使用C语言编写了磁盘调度算法的模拟程序。

磁盘具有多个柱面，每个柱面包含多个块。

4. 实验过程在实验过程中，我们首先对FCFS、SSTF、SCAN、C-SCAN和LOOK等算法进行了模拟。

然后，我们根据不同的磁盘读写请求，使用不同的算法进行寻道时间模拟。

最后，我们对模拟结果进行了分析和比较。

5. 实验结果通过模拟实验，我们得到了不同算法在不同磁盘读写请求下的寻道时间。

实验结果表明，SCAN和C-SCAN算法在平均寻道时间上表现较好，而SSTF算法在局部请求密集的情况下表现较好。

同时，我们发现FCFS算法的性能最差。

6. 性能比较通过对不同算法的寻道时间进行比较，我们发现SCAN 和C-SCAN算法在平均寻道时间上表现较好。

这是因为它们能够根据磁盘头部的移动方向来优化寻道时间。

而SSTF算法在局部请求密集的情况下表现较好，因为它的策略是优先寻找最近未被访问的柱面，这可以减少磁盘头部的移动距离。

然而，FCFS算法的性能最差，因为它总是按照请求的顺序进行寻道，没有考虑到磁盘头部的移动方向和局部请求的密集程度。

7. 结论通过本次实验，我们深入了解了不同磁盘调度算法的性能差异。

SCAN和C-SCAN算法在平均寻道时间上表现较好，适用于需要平衡寻道时间和I/O性能的情况；而SSTF算法在局部请求密集的情况下表现较好，适用于需要快速响应局部请求的情况。

第1篇一、实验背景进程调度是操作系统核心功能之一，它负责在多道程序环境下，按照一定的策略对进程进行调度，以确保系统资源的合理分配和高效利用。

为了加深对进程调度算法的理解，本次实验采用模拟的方式，实现了先来先服务（FCFS）、时间片轮转（RR）和动态优先级调度（DP）三种算法，并对实验过程进行了详细记录和分析。

二、实验目的1. 理解进程调度的基本原理和不同调度算法的特点。

2. 掌握进程控制块（PCB）的设计与实现。

3. 通过模拟实验，验证三种调度算法的执行效果。

三、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C++3. 开发环境：Visual Studio 2019四、实验内容1. 定义进程控制块（PCB）进程控制块是操作系统用于描述和管理进程的实体，它包含了进程的基本信息。

本实验中，PCB包含以下字段：- 进程ID：唯一标识一个进程。

- 到达时间：进程进入就绪队列的时间。

- 需要运行时间：进程完成所需的时间。

- 已运行时间：进程已运行的时间。

- 状态：进程当前的状态（就绪、运行、阻塞、完成）。

2. 实现三种调度算法（1）先来先服务（FCFS）算法FCFS算法按照进程到达就绪队列的顺序进行调度，先到先服务。

具体实现如下：- 将进程按照到达时间排序，形成就绪队列。

- 遍历就绪队列，依次执行进程，直到进程完成或被阻塞。

（2）时间片轮转（RR）算法RR算法将CPU时间划分为时间片，每个进程运行一个时间片后，让出CPU，等待下一个时间片。

具体实现如下：- 设置一个时间片大小。

- 将进程按照到达时间排序，形成就绪队列。

- 遍历就绪队列，每个进程执行一个时间片，如果进程未完成，则将其加入就绪队列队尾。

（3）动态优先级调度（DP）算法DP算法根据进程的优先级进行调度，优先级高的进程优先执行。

具体实现如下：- 设置一个优先级阈值，当进程的优先级高于阈值时，将其加入就绪队列。

- 遍历就绪队列，选择优先级最高的进程执行，直到进程完成或被阻塞。

磁盘调度算法实验报告磁盘调度算法实验报告引言：磁盘调度算法是操作系统中的重要组成部分，它负责决定磁盘上数据的访问顺序，以提高磁盘的访问效率。

在本次实验中，我们对比了三种常见的磁盘调度算法：先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）和扫描（SCAN）算法。

通过对比实验结果，我们将分析不同算法的优缺点，并对其适用场景进行探讨。

实验过程：为了模拟磁盘调度算法在实际应用中的情况，我们使用了一个包含100个磁道的磁盘模型。

我们随机生成了一组磁道请求序列，并以此作为实验数据。

首先，我们使用FCFS算法对数据进行访问，记录下访问每个磁道所需的时间。

然后，我们分别使用SSTF和SCAN算法进行同样的操作，并记录下相应的访问时间。

实验结果：经过实验，我们得到了不同调度算法的访问时间数据。

在FCFS算法中，由于它按照请求的先后顺序进行访问，所以磁头需要频繁地在磁道之间移动，导致访问时间较长。

SSTF算法则根据当前磁头位置选择最近的磁道进行访问，因此其访问时间相对较短。

而SCAN算法则将磁头从一端移动到另一端，期间访问所有请求的磁道，这样可以减少磁头的移动次数，从而提高访问效率。

讨论与分析：从实验结果可以看出，不同的磁盘调度算法在不同的场景下有着不同的优势。

FCFS算法适用于请求较少、请求之间没有明显关联的情况。

因为它简单易实现，不需要额外的计算和判断，但在高负载情况下容易导致磁头抖动，降低整体性能。

SSTF算法适用于请求之间有明显关联的情况，因为它能够选择最近的磁道进行访问，减少了磁头的移动次数。

但是，当请求分布不均匀时，SSTF算法可能会导致某些磁道长时间得不到访问。

SCAN算法则适用于对整个磁盘进行扫描的场景，因为它能够在一个方向上连续访问多个磁道，减少了磁头的移动次数。

但是，SCAN算法可能会导致某些磁道长时间得不到访问，因此在请求分布不均匀的情况下，其性能可能会受到影响。

结论：通过本次实验，我们对比了三种常见的磁盘调度算法，并分析了它们的优缺点及适用场景。

磁盘调度算法的设计实验报告一、实验背景磁盘调度算法是操作系统中的重要内容之一，它的主要作用是优化磁盘的读写效率，提高系统的性能。

本次实验旨在通过设计不同的磁盘调度算法，比较它们在不同情况下的性能表现。

二、实验环境本次实验使用了Linux操作系统和C语言编程语言。

硬件环境为Intel Core i5处理器、4GB内存和500GB硬盘。

三、实验过程1. 先来看看什么是磁盘调度算法。

磁盘调度算法是指操作系统中用于管理磁盘I/O请求队列的算法。

常见的磁盘调度算法有FCFS(先来先服务)、SSTF(最短寻道时间优先)、SCAN(扫描)、LOOK(往返扫描)等。

2. 接下来我们分别对这些算法进行设计和实现，并进行性能测试。

3. 首先是FCFS算法。

FCFS算法就是按照请求到达时间的顺序进行服务，即先来先服务。

我们通过模拟生成一组随机数作为请求队列，然后计算出每个请求需要移动的距离，并计算出平均寻道长度。

4. 然后是SSTF算法。

SSTF算法是指选择距离当前磁头位置最近的请求进行服务。

我们同样使用模拟生成一组随机数作为请求队列，然后计算出每个请求与当前磁头位置的距离，并按照距离从小到大进行排序，然后依次服务每个请求，并计算出平均寻道长度。

5. 接下来是SCAN算法。

SCAN算法是指磁头从一端开始移动，直到到达另一端，然后返回原点继续移动。

我们同样使用模拟生成一组随机数作为请求队列，并将其按照磁头当前位置的左右分成两部分，分别从左往右和从右往左进行服务，并计算出平均寻道长度。

6. 最后是LOOK算法。

LOOK算法和SCAN类似，不同之处在于当服务完最远的请求时不会返回原点，而是直接返回最近的请求。

我们同样使用模拟生成一组随机数作为请求队列，并将其按照磁头当前位置的左右分成两部分，分别从左往右和从右往左进行服务，并计算出平均寻道长度。

四、实验结果通过对以上四种磁盘调度算法进行测试，得到以下结果：1. FCFS平均寻道长度：1622. SSTF平均寻道长度：783. SCAN平均寻道长度：984. LOOK平均寻道长度：87五、实验结论从实验结果可以看出，SSTF算法的性能最优，平均寻道长度最短。

磁盘调度实验报告一、实验目的1.掌握磁盘调度算法的基本原理和思想；2.理解磁盘调度算法的性能指标及其关系；3.利用实验验证各种磁盘调度算法的性能差异。

二、实验原理磁盘调度算法是操作系统中用来调度磁盘的读写操作的一种方法。

磁盘访问的时间主要包括寻道时间、旋转延迟和数据传输时间。

磁盘调度算法的目标是尽可能减少磁头的移动和等待时间，提高磁盘的访问效率。

常用的磁盘调度算法有先来先服务（FCFS）、最短寻找时间优先（SSTF）、电梯扫描（SCAN）和循环扫描（CSCAN）等。

FCFS算法就是按照请求的先后顺序进行访问，即先来的请求先执行。

SSTF算法每次选择最短寻找时间的磁道进行访问，减少了寻道时间。

SCAN算法则是磁头按照一个方向进行扫描，直到扫描到磁盘的一侧，然后改变方向继续扫描。

CSCAN算法是类似于SCAN算法，只是当扫描到磁盘的一侧时，直接跳到另一侧进行扫描。

这些算法各有优缺点，适用于不同的场景和需求。

三、实验过程1.实验环境搭建：选择一台计算机作为实验机器，安装操作系统和相应的磁盘调度算法软件；2.实验数据准备：生成一组磁道访问的请求序列，包括请求的磁道号和读写操作；3.实验数据输入：将生成的请求序列输入到磁盘调度软件中，选择不同的调度算法进行模拟；4.实验结果记录：记录各种调度算法的磁头移动次数和平均访问时间；5.实验数据分析：根据实验结果进行数据分析，比较各种算法的性能差异。

四、实验结果分析根据实验数据进行结果分析，比较不同调度算法的性能差异。

以磁头移动次数和平均访问时间为评价指标，可以看出不同算法对磁盘访问的影响。

在一些情况下，可能一些算法的磁头移动次数更少，但平均访问时间可能并不是最低的，需要综合考虑多个因素。

根据实验结果可以发现，FCFS算法的磁头移动次数和平均访问时间相对较高，因为它只按照请求的先后顺序进行访问，没有考虑磁道之间的距离。

SSTF算法在减少磁头移动次数和平均访问时间方面有一定的优势，因为它每次选择最短寻找时间的磁道进行访问。

操作系统实验磁盘调度算法实验报告一.实验目的本实验旨在通过磁盘调度算法的模拟，探究不同调度算法对磁盘访问性能的影响，了解各种算法的特点和适用场景。

二.实验方法本实验通过编写磁盘调度模拟程序，实现了三种常见的磁盘调度算法：FCFS（先来先服务）、SSTF（最短寻找时间优先）和SCAN（扫描算法）。

实验中使用C语言编程语言，并通过随机生成的队列模拟磁盘访问请求序列。

三.实验过程1.FCFS（先来先服务）算法FCFS算法是一种非常简单的调度算法，它按照请求到达的顺序进行调度。

在实验中，我们按照生成的请求队列顺序进行磁盘调度，记录每次磁头移动的距离。

2.SSTF（最短寻找时间优先）算法SSTF算法是一种动态选择离当前磁头位置最近的磁道进行调度的算法。

在实验中，我们根据当前磁头位置和请求队列中的磁道位置，选择距离最近的磁道进行调度。

然后将该磁道从请求队列中移除，并记录磁头移动的距离。

3.SCAN（扫描算法）算法SCAN算法是一种按照一个方向进行扫描的算法，它在每个方向上按照磁道号的顺序进行调度，直到扫描到最边缘磁道再折返。

在实验中，我们模拟磁头从一个端点开始，按照磁道号从小到大的顺序进行调度，然后再折返。

记录磁头移动的距离。

四.实验结果与分析我们通过生成不同数量的请求队列进行实验，记录每种算法的磁头移动距离，并进行比较。

实验结果显示，当请求队列长度较小时，FCFS算法的磁头移动距离较短，因为它按照请求到达的顺序进行调度，无需寻找最短的磁道。

然而，当请求队列长度较大时，FCFS算法的磁头移动距离会显著增加，因为它不能根据距离进行调度。

SSTF算法相对于FCFS算法在磁头移动距离上有了明显改进。

SSTF算法通过选择最短的寻找时间来决定下一个访问的磁道，因此可以减少磁头的移动距离。

然而，在请求队列中存在少量分散的请求时，SSTF算法可能会产生扇区的服务死锁现象，导致一些磁道无法及时访问。

SCAN算法通过扫描整个磁盘来进行调度，有效解决了FCFS算法有可能导致的服务死锁问题。

磁盘调度实验报告磁盘调度实验报告一、引言磁盘调度是操作系统中的一个重要组成部分，其作用是对磁盘上的数据进行合理的调度和管理，以提高磁盘的读写效率。

本文将对磁盘调度实验进行详细的分析和总结，探讨不同的磁盘调度算法对磁盘性能的影响。

二、实验目的本次实验的目的是通过模拟不同的磁盘调度算法，比较它们在不同情况下的性能表现，包括平均寻道时间、平均旋转延迟时间和平均访问时间等指标。

通过实验结果的对比分析，我们可以了解不同磁盘调度算法的优劣，并选择适合特定应用场景的磁盘调度算法。

三、实验环境和方法本次实验使用了模拟磁盘调度的软件，并设置了不同的磁盘调度算法进行对比。

实验环境为一台配置良好的计算机，操作系统为Windows 10。

实验方法是通过设置不同的磁盘访问序列，模拟磁盘的读写操作，并记录相应的性能指标。

四、实验结果和分析在本次实验中，我们选择了三种常见的磁盘调度算法进行对比，分别是先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）和电梯算法。

下面将分别对这三种算法的实验结果进行分析。

1. 先来先服务（FCFS）先来先服务算法是最简单的一种磁盘调度算法，它按照请求的顺序进行调度。

实验结果显示，当磁盘访问序列较为随机时，FCFS算法的性能表现较差。

这是因为当磁盘访问序列随机时，FCFS算法无法充分利用磁盘的局部性原理，导致平均寻道时间较长。

2. 最短寻道时间优先（SSTF）最短寻道时间优先算法是一种比较常用的磁盘调度算法，它选择离当前磁头位置最近的磁道进行访问。

实验结果显示，SSTF算法在随机磁盘访问序列下表现优秀，平均寻道时间较短。

这是因为SSTF算法能够充分利用磁盘的局部性原理，尽可能减小寻道时间。

3. 电梯算法电梯算法是一种比较灵活的磁盘调度算法，它模拟了电梯的运行方式。

当磁头移动的方向没有改变时，电梯算法按照最短寻道时间优先的原则进行调度；当磁头移动的方向改变时，电梯算法改变调度方向，并按照当前方向上最远的磁道进行访问。