模拟磁盘调度算法,操作系统课程设计报告书

FIFO磁盘调度算法操作系统课程设计报告_(1)哈尔滨理工大学课程设计（计算机操作系统）题目： FIFO磁盘调度算法班级：姓名：指导教师：系主任：2014年03月01日目录1FIFO磁盘调度算法课程设计 (1)1.1 题目分析 (1)1.2 数据结构 (1)1.3 流程图 01.4 实现技术 (1)1.5 设计结论和心得 (4)2 Linux代码分析 (5)2.1 功能说明 (15)2.2 接口说明 (15)2.3 局部数据结构 (15)2.4 流程图 (16)2.5 以实例说明运行过程 (16)- -1FIFO磁盘调度算法课程设计1.1题目分析本课程设计的目的是通过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磁盘调度算法的理解。

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。

1.2数据结构1 先来先服务算法模块：void FCFS(int array[],int m)输入磁道号，按先来先服务的策略输出磁盘请求序列，求平均寻道长度，输出移动平均磁道数。

主要代码：for(i=0,j=1;j<m;i++,j++){sum+=abs(array[j]-array[i]);ave=(float)(sum)/(float)(m);}1.3流程图FIFO算法流程图:开输入按输入顺序将求平均输出移动的结1.4实现技术为实现上述设计，采用C++语言，VS2008开发环境。

具体采用的技术如下：（1）（2）实现步骤如下：（1）输入磁道序列、当前磁道号（2）FIFO磁盘调度（3）输出平均磁道数运行结果如下：1.5设计结论和心得通过课程设计得到如下结论：（1）本系统具有很强的健壮性，当输入错误数据类型时，系统提示用户输入的数据类型错误，让用户重新输入，保证系统的稳定性，不会因为用户的误操作而致使系统瘫痪；虽然是在dos状态下，但是本系统界面还是设计的比较漂亮的，具有比较好的交互性；对于软件中的重用代码，设计成一个函数，实现代码重用。

实验五磁盘调度算法班级： xxxxxxxxxxxx姓名：xxxxxxxx学号：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx上级日期：2018年11月成绩：___________________________一、实验目的: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，容易理解，使磁盘调度的特点更简单明了，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1、程序流程图模块调用关系图模块程序流程图FCFS算法（先来先服务）流程图SSTF（最短寻道时间优先算法）流程图SCAN算法（扫描算法）流程图CSCAN算法（循环扫描算法）流程图2、程序源码1.#include<stdio.h>2.#include<stdlib.h>3.#include<iostream>4.#include<math.h>ing namespace std;6.#define maxsize 10007./*********************判断输入数据是否有效**************************/8.int decide(char str[]) //判断输入数据是否有效9.{10.int i = 0;11.while (str[i] != '\0')12. {13.if (str[i]<'0' || str[i]>'9')14. {15.return 0;16.break;17. }18. i++;19. }20.return i;21.}22./******************将字符串转换成数字***********************/23.int trans(char str[], int a) //将字符串转换成数字24.{25.int i;26.int sum = 0;27.for (i = 0; i<a; i++)28. {29. sum = sum + (int)((str[i] - '0')*pow(10, a - i - 1));30. }31.return sum;32.}33./*********************冒泡排序算法**************************/34.int *bubble(int cidao[], int m)35.{36.int i, j;37.int temp;38.for (i = 0; i<m; i++) //使用冒泡法按从小到大顺序排列39.for (j = i + 1; j<m; j++)40. {41.if (cidao[i]>cidao[j])42. {43. temp = cidao[i];44. cidao[i] = cidao[j];45. cidao[j] = temp;46. }47. }48. cout << "排序后的磁盘序列为：";49.for (i = 0; i<m; i++) //输出排序结果50. {51. cout << cidao[i] << " ";52. }53. cout << endl;54.return cidao;55.}56./*********************先来先服务调度算法************************/57.void FCFS(int cidao[], int m) //磁道号数组，个数为m58.{59.int now;//当前磁道号60.int sum = 0; //总寻道长度61.int j, i;62.int a;63.char str[100];64.float ave; //平均寻道长度65. cout << "磁盘请求序列为：";66.for (i = 0; i<m; i++) //按先来先服务的策略输出磁盘请求序列67. {68. cout << cidao[i] << " ";69. }70. cout << endl;71. cout << "请输入当前的磁道号：";72.B: cin >> str; //对输入数据进行有效性判断73. a = decide(str);74.if (a == 0)75. {76. cout << "输入数据的类型错误,请重新输入！" << endl;77.goto B;78. }79.else80. now = trans(str, a); //输入当前磁道号81. sum += abs(cidao[0] - now);82. cout << "磁盘扫描序列为：";83.for (i = 0; i<m; i++) //输出磁盘扫描序列84. {85. cout << cidao[i] << " ";86. }87.for (i = 0, j = 1; j<m; i++, j++) //求平均寻道长度88. {89. sum += abs(cidao[j] - cidao[i]);90. ave = (float)(sum) / (float)(m);91. }92. cout << endl;93. cout << "平均寻道长度：" << ave << endl;94.}95./**********************最短寻道时间优先调度算法********************/96.void SSTF(int cidao[], int m)97.{98.int k = 1;99.int now, l, r;100.int i, j, sum = 0;101.int a;102.char str[100];103.float ave;104. cidao = bubble(cidao, m); //调用冒泡排序算法排序105. cout << "请输入当前的磁道号：";106.C: cin >> str; //对输入数据进行有效性判断107. a = decide(str);108.if (a == 0)109. {110. cout << "输入数据的类型错误,请重新输入！" << endl;111.goto C;112. }113.else114. now = trans(str, a); //输入当前磁道号115.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116. {117. cout << "磁盘扫描序列为：";118.for (i = m - 1; i >= 0; i--)119. cout << cidao[i] << " ";120. sum = now - cidao[0];121. }122.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123. {124. cout << "磁盘扫描序列为：";125.for (i = 0; i<m; i++)126. cout << cidao[i] << " ";127. sum = cidao[m - 1] - now;128. }129.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130. {131. cout << "磁盘扫描序列为：";132.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。

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。

操作系统课程设计报告磁盘调度算法华南农业⼤学数学与信息学院（软件学院）《操作系统分析与设计实习》成绩单开设时间：2015学年第⼀学期⼀、需求分析(1)输⼊的形式和输⼊值的范围：在⽂本框输⼊序列长度，输⼊值为int类型输出每种算法的平均寻道长度。

(3)程序所能达到的功能：模拟实现FCFS、SSTF、SCAN、C-SCAN 算法，并计算及⽐较磁头移动道数。

（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：⼆、概要设计1）主程序流程图：输出随机⽣成400个磁道号序列主菜单选择算法开始FCFS SSTFSCANC-SCAN 结束（2）各程序模块之间的调⽤关系磁头初始位置输⼊及合法性检查冒泡排序算法由外向内输出磁道序列由内向外输出磁道序列由当前位置向内再向外输出磁道序列由当前位置向外再向内输出磁道序列由当前位置向内再由外向内输出磁道序列由当前位置向外再由内向外输出磁道序列就近选择主函数SCANC-SCAN三、详细设计1）各操作伪码算法（1）实现磁头初始位置的输⼊并进⾏合法性检查int printstarter()//磁头初始位置输⼊{输⼊：磁头初始位置;if输⼊⼩于0或⼤于1500{输出："输⼊数据类型有误，请重新输⼊！"<重新输⼊}Else 返回合法的磁头初始位置}（2）冒泡排序算法int *bubble//冒泡排序算法{for 从数组的第⼀个元素开始重复{依次和后续元素表较⼤⼩；If后⾯元素⼤于当前元素交换数值；}输出排序后的数组；返回数组；}（3）int out_to_in//由磁道最外向内输出磁道序列{for 从最外磁道开始{依次输出磁道号;当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；返回绝对值之和；}（4）int in_to_out//由磁道最内向外输出磁道序列{ for 从最内磁道开始{依次输出磁道号;当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；磁头初始位置=当前磁道号；}返回绝对值之和；}（5）int out_to_in_to_out//先由当前位置向内再向外{找到⼩于等于磁头初始位置的磁道for由该磁道开始{向内依次输出磁道号；当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；}for由该磁道的外侧磁道开始{向外依次输出磁道号；当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；}返回绝对值之和；}（6）int in_to_out_to_in//先由当前位置向外再向内{找到⼤于等于磁头初始位置的磁道for由该磁道开始{向外依次输出磁道号；当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；}for由该磁道的内侧磁道开始当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；}返回绝对值之和；}（7）int out_to_in_twice由当前磁道向内再从最外向内{找到⼩于等于磁头初始位置的磁道；for由该磁道开始{向内依次输出磁道号；当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；}for由最外侧磁道开始{向内依次输出磁道号直到⼩于等于初始位置的磁道的外侧⼀个磁道；当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；}返回绝对值之和；}（8）int in_to_out_twice由当前磁道向外再从最内向外{找到⼤于等于磁头初始位置的磁道for由该磁道开始{向内依次输出磁道号；当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；}for由最内侧磁道开始{向外依次输出磁道号直到⼩于等于初始位置的磁道的内侧⼀个磁道；当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；}返回绝对值之和；{找到⼤于磁头初始位置的磁道；while初始位置内侧差绝对值更⼩{输出内侧磁道号;绝对值差求和；初始位置更新为当前磁道号；}while 初始位置外侧绝对值差更⼩{输出外侧磁道号；绝对值差求和；初始位置更新为当前磁道号；}}If已到达最内侧未到达最外侧{if内侧绝对值差更⼩{输出最内侧磁道号；绝对差值求和；初始位置更新；while 向外侧依次输出磁道号直到到达最外侧{绝对差值求和；更新初始位置；}}else外侧绝对值差更⼩{While向外侧依次输出磁道号直到到达最外侧{绝对差值求和；更新初始位置；绝对差值求和；更新初始位置；}}if 已到达最外侧未到达最内侧{If外侧绝对值更⼩{输出最外侧磁道号；绝对差值求和；更新初始位置；while向内依次输出磁道号{绝对差值求和；更新初始位置；}}else{while 向内依次输出磁道号{绝对差值求和；更新初始位置；}输出最外侧磁道号；绝对值差求和；更新初始位置；}}if均到达最内侧和最外侧{if 外侧差绝对值更⼩{}else{输出最内侧磁道号并绝对值差求和；输出最外侧磁道号并绝对值差求和；}}求总和并返回；}（10）void FCFS算法{输出磁盘请求序列为；按照磁盘请求序列依次输出磁盘扫描序列；当前磁道号与磁头初始未⾄的绝对值求和；求平均值；输出平均寻道长度；}（11）void SSTF算法{if序列中最⼤的磁道号⼩于磁头初始位置{调⽤out_to_in直接由外向内;}if 序列中最⼩的磁道号⼤于磁头初始位置{调⽤in_to_out直接由内向外;}If 磁头初始位置为中间值{调⽤就近选择算法；}求均值；输出平均寻道时间；}输⼊：磁臂移动⽅向（1：向外，0：向内）; if 序列中最⼤的磁道号⼩于磁头初始位置{调⽤out_to_in直接由外向内；}if序列中最⼩的磁道号⼤于磁头初始位置{调⽤in_to_out直接由内向外；}if 初始磁头位置为中间值{if 磁臂⽅向向内{调⽤out_to_in_to_out；}if 磁臂⽅向向外{调⽤n_to_out_to_in；}}求均值；输出平均寻道时间；}（13）Viod C-SCAN算法{请输⼊磁臂移动⽅向（1：向外，0：向内）；if 序列中最⼤磁道号⼩于等于磁头初始位置{ if磁臂⽅向向内{调⽤out_to_in;}if磁臂⽅向向外{调⽤in_to_out;if 序列中最⼤磁道号⼤于等于磁头初始位置{if磁臂⽅向向内{调⽤out_to_in;}if磁臂⽅向向外{调⽤in_to_out;}}if初始磁头位置为中间值{if (磁臂⽅向向内{调⽤out_to_in_twice;}if 磁臂⽅向向外{调⽤in_to_out_twice);}}求均值；输出平均寻道时间；}（14）主函数int main(){随机⽣成200个0~499的磁道序列并输出；随机⽣成100个500~999的磁道序列并输出；随机⽣成100个1000~1500的磁道序列并输出；输出：主菜单；输⼊：⽤户选择并进⾏合法性检查switch (⽤户选择)case 2:调⽤SSTF（）case 3:调⽤SCAN（）case 4:调⽤C-SCAN（）case 5:退出}}2）函数的调⽤关系图四、调试分析1）调试过程中遇到的问题以及对设计与实现的讨论和分析：（1）随机⽣成400个磁道号序列：使⽤rand()函数，对于：50%位于 0～499，25%分布在 500～999，25%分布在 1000～1499，采⽤如下⽅法解决：track[i] = (rand() % 500);track[i] = (rand() % 500)+500;track[i] = (rand() % 500)+1000;（2）通过对每⼀⾏的输出设置断点判断问题出现在哪⾥，把出问题的地⽅缩⼩到⼀定范围，然后解决问题，如若解决不出则上⽹查询。

淮北师范大学操作系统课程设计磁盘调度算法的模拟实现学院计算机科学与技术专业计算机科学与技术（师范）学号学生姓名指导教师姓名2015年7月1日目录一、引言 (2)二、总体设计............................................... 错误！未定义书签。

1. 功能实现.................................................. 错误！未定义书签。

2. 流程图...................................................... 错误！未定义书签。

3. 具体内容 (3)三、实验验证 (5)1. 结果截图 (7)2. 代码分析 (6)四、源代码 (9)五、总结 (13)六、参考资料 (13)一、引言1、课程设计的目的：操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节，它为学生提供了一个既动手又动脑，将课本上的理论知识和实际有机的结合起来，独立分析和解决实际问题的机会。

●进一步巩固和复习操作系统的基础知识。

●培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。

●提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。

●提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C 语言进行程序设计的能力。

2、设计内容：设计并实现一个本别利用下列磁盘调度算法进行磁盘调度的模拟程序。

1FCFS2、SSTF3、设计要求：1.磁头初始磁道号，序列长度，磁道号序列等数据可从键盘输入，也可从文件读入。

2.最好能实现磁道号序列中磁道号的动态增加。

3.磁道访问序列以链表的形式存储4. 给出各磁盘调度算法的调度顺序和平均寻道长度二、总体设计1、算法实现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。

目录目录 (1)1．课程设计目的 (1)1.1编写目的 (1)2．课程设计容 (1)2.1设计容 (1)3.1模块调用关系图 (3)4．测试数据和结果 (7)5．参考文献 (10)6．总结 (10)1．课程设计目的1.1编写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。

2．课程设计容2.1设计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（CSCAN）。

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。

操作系统实验报告实验六磁盘调度算法班级：学号：姓名：一、需求分析1、实验目的：通过这次实验，加深对磁盘调度算法的理解，进一步掌握先来先服务FCFS、最短寻道时间优先SSTF、SCAN和循环SCAN算法的实现方法。

2、问题描述：设计程序模拟先来先服务FCFS、最短寻道时间优先SSTF、SCAN和循环SCAN算法的工作过程。

假设有n个磁道号所组成的磁道访问序列，给定开始磁道号m和磁头移动的方向（正向或者反向），分别利用不同的磁盘调度算法访问磁道序列，给出每一次访问的磁头移动距离，计算每种算法的平均寻道长度。

3、程序要求：1）利用先来先服务FCFS、最短寻道时间优先SSTF、SCAN 和循环SCAN算法模拟磁道访问过程。

2）模拟四种算法的磁道访问过程，给出每个磁道访问的磁头移动距离。

3）输入：磁道个数n和磁道访问序列，开始磁道号m和磁头移动方向（对SCAN和循环SCAN算法有效），算法选择1-FCFS，2-SSTF，3-SCAN，4-循环SCAN。

4）输出：每种算法的平均寻道长度。

二、概要设计1、程序中的变量及数据结构的定义a) 自定义的整型向量类型：typedef vector<int> vInt;b) 磁道的结构体：struct OrderItem{int Data; //磁道号bool IsVisited;//磁道是否已被访问};c) 磁道序列类型：typedef vector<OrderItem> Order;d) 存储待访问磁道序列：Order InitOrder;e) 存储已被访问的磁道序列：vInt TrackOrder;f) 移动距离序列：vInt MoveDistance;g) 平均寻道长度：double AverageDistance;2、主要函数说明a)获取用户输入的磁盘个数和磁盘的访问序列：void InitDate(int &num);参数num为磁道个数b)先来先服务算法：void FCFS(int disk);c)最短寻道时间优先算法：void SSTF(int disk);d)扫描算法：void SCAN(int disk);e)循环扫描算法：void CSCAN(int disk);f)void Show(int disk);3、主函数的流程三、详细设计1.FCFS算法a)说明：根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度。

课程设计课程设计名称：操作系统应用课程设计专业班级：学生姓名：xxxxx学号：指导教师：课程设计时间： 2010.12.20-2010.12.26计算机科学专业课程设计任务书说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页一 .课程设计需求分析操作系统是计算机系统的一个重要系统软件。

我们在本课程的实验过程中，了解实际操作系统的工作过程，在实践中加深对操作系统原理的理解。

磁盘存储器不仅容量大，存取速度快，而且可以实现随机存取，是当前存放大量程序和数据的理想设备，故在现代计算机系统中，都配置了磁盘存储器，并以它为主来存放文件。

这样，对文件的操作，都将涉及到对磁盘的访问。

磁盘I/O速度的高低和磁盘系统的可靠性都将直接影响到系统性能。

因此，设法改善磁盘系统的性能，已成为现代操作系统的重要任务之一。

磁盘性能有数据的组织、磁盘的类型和访问时间等。

磁盘调度的目标是使磁盘的平均寻道时间最少。

也正因为这样，我们有必要对各算法进行模拟，进而比较、分析、了解。

本实验设计的目的是通过设计一个磁盘调度模拟系统，以加深对最短寻道时间优先（SSTF）、N步扫描算法（NStepSCAN）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.课程设计原理设备的动态分配算法与进程调度相似，也是基于一定的分配策略的。

常用的分配策略有先请求先分配、优先级高者先分配等策略。

在多道程序系统中，低效率通常是由于磁盘类旋转设备使用不当造成的。

操作系统中，对磁盘的访问要求来自多方面，常常需要排队。

这时，对众多的访问要求按一定的次序响应，会直接影响磁盘的工作效率，进而影响系统的性能。

访问磁盘的时间因子由3部分构成，它们是查找（查找磁道）时间、等待（旋转等待扇区）时间和数据传输时间，其中查找时间是决定因素。

因此，磁盘调度算法先考虑优化查找策略，需要时再优化旋转等待策略。

课程设计报告课程名称: 操作系统课程设计课题名称: 磁盘调度算法学院: 软件学院班级:学生姓名:学号：指导教师：磁盘调度算法一、系统需求分析磁盘存储器不仅容量大，存取速度快，而且可以实现随机存取，是当前存放大量程序和数据的理想设备。

所以在现代计算机中都配备了磁盘存储器，以他为主存放文件，这样对文件的读、写操作都涉及到了对磁盘存储器的访问。

磁盘I/O速度的高低和磁盘系统的可靠性，都直接影响到系统的性能。

因此改善磁盘系统的性能成为现代操作系统的重要任务之一。

磁盘性能有数据的组织、磁盘的类型和访问时间等。

可以通过选择好的磁盘调度算法，以减少磁盘的寻道时间。

为了减少对文件的访问时间，应采用一种最佳的磁盘调度算法，以使各进程对磁盘的平均访问时间最少。

由于在访问磁盘的时间中主要是寻道时间，因此，磁盘调度的目标是使磁盘的寻道时间最少。

所以本课程设计对各个算法进行模拟，进而比较分析了解。

二、实验内容和目的2.1.实验内容模拟电梯调度算法，实现对磁盘的驱动调度。

设计要求：编程序实现下述磁盘调度算法,并求出每种算法的平均寻道长度；要求设计主界面可以灵活选择某算法，且以下算法都要实现1、先来先服务算法（FCFS）2、最短寻道时间优先算法（SSTF）3、扫描算法（SCAN）4、循环扫描算法（CSCAN）2.2.实验原理模拟电梯调度算法，对磁盘调度。

磁盘是要供多个进程共享的存储设备，但一个磁盘每个时刻只能为一个进程服务。

当有进程在访问某个磁盘时，其他想访问该磁盘的进程必须等待，直到磁盘一次工作结束。

当有多个进程提出输入输出请求处于等待状态，可用电梯调度算法从若干个等待访问者中选择一个进程，让它访问磁盘。

当存取臂仅需移到一个方向最远的所请求的柱面后,如果没有访问请求了,存取臂就改变方向。

三、总体设计及分类简介3.1算法介绍磁盘调度中常用的有四种算法，功能分别如下：1.先来先服务（FCFS）算法。

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。