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实验一进程调度实验学时：2学时实验类型：设计实验要求：必修一、实验目的多道程序设计中，经常是若干个进程同时处于就绪状态，必须依照某种策略来决定那个进程优先占有处理机。
因而引起进程调度。
本实验模拟在单处理机情况下的处理机调度问题，加深对进程调度的理解。
二、实验内容1．优先权法、轮转法简化假设1）进程为计算型的（无I/O）2）进程状态：ready、running、finish3）进程需要的CPU时间以时间片为单位确定2．算法描述1）优先权法——动态优先权当前运行进程用完时间片后，其优先权减去一个常数。
2）轮转法三、流程图四、实验程序代码package进程调度;/***@author**/public class CPCB {private String name;private int time;private int count;public int getCount() {return count;}public void setCount(int count) { this.count = count;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) { = name;}public int getTime() {return time;}public void setTime(int time) {this.time = time;}}package进程调度;/***@author**/class PCB{private String name;private int time ;private int priority ;public int getTime(){return time;}public void setTime(int time){this.time = time;}public int getPriority(){return priority;}public void setPriority(int priority){ this.priority = priority;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) { = name;}}package进程调度;import java.util.LinkedList;/***@author**/class process{private final static int nap_time = 500;private LinkedList<PCB> queue = new LinkedList<PCB>();private LinkedList<CPCB> cqueue = new LinkedList<CPCB>();//优先权算法public void go(int p_Num) throws Exception{for(int i = 0;i<p_Num;i++){PCB pcb = new PCB();int time = (int)(Math.random()*20+1);int pri = (int)(Math.random()*20+4);pcb.setName("进程"+i);pcb.setTime(time);pcb.setPriority(pri);queue.add(pcb);}queue = this.sort(queue);int i=0;while(queue.size()!=0){PCB pcb = (PCB)queue.getFirst();System.out.println(i+"\t\t"+pcb.getName()+"运行\t"+"优先级:"+pcb.getPriority()+"---所需时间:"+pcb.getTime());// Thread.sleep(nap_time);int pre = pcb.getPriority() - 3;int time = pcb.getTime() - 1;if(time<=0){System.out.println(pcb.getName()+"\t\t进程运行结束");PCB p = (PCB)queue.removeFirst();System.out.println("移除队列的进程是\t\t"+p.getName()+"\n队列中还有"+queue.size()+"个进程\n");}else{queue.remove();pcb.setPriority(pre);pcb.setTime(time);// System.out.println("运行后:"+i+"----"+pcb.getName()+"---优先级:"+pcb.getPriority()+"---所需时间:"+pcb.getTime());queue.add(pcb);queue = this.sort(queue);}i++;}}//时间片轮转调度算法public void cycle(int p_Num) throws Exception{final int time = 3; //定义轮转时间片数for(int i = 0;i<p_Num;i++){CPCB cpcb = new CPCB();cpcb.setTime((int)(Math.random()*20)+1);cpcb.setName("进程"+i);cpcb.setCount(0);cqueue.add(cpcb);}while(cqueue.size()!=0){CPCB cpcb = (CPCB)cqueue.getFirst();while(cpcb.getCount()!=time){// Thread.sleep(nap_time);cpcb.setTime(cpcb.getTime() - 1);cpcb.setCount(cpcb.getCount()+1);for(int i=0;i<cqueue.size();i++)//输出进程运行情况{CPCB cpcb1 = (CPCB)cqueue.get(i);System.out.println(cpcb1.getName()+"\t\t所需时间片数"+cpcb1.getTime()+"\t\t已占用CPU时间片数"+cpcb1.getCount());}if(cpcb.getTime()==0){System.out.println(cpcb.getName()+"运行结束\n"+"-------------移除队列的是"+cpcb.getName()+"-------------");cqueue.removeFirst();System.out.println("-------------队列中还有"+cqueue.size()+"个进程--------------");break;}if(cpcb.getCount()==time){// cqueue.remove();System.out.println("----因为"+cpcb.getName()+"占用CPU时间片数"+cpcb.getCount()+"="+time);System.out.println(cpcb.getName()+"时间片运行结束"+cpcb.getCount()+cpcb.getTime());CPCB p = (CPCB)cqueue.removeFirst();cqueue.add(p);cpcb.setCount(0);break;}}}}public LinkedList<PCB> sort(LinkedList<PCB> processes){for(int i=0;i<processes.size();i++){PCB thread = new PCB();thread = processes.get(i);for(int j=i+1;j<processes.size();j++){if(thread.getPriority() < processes.get(j).getPriority()){PCB mythread = new PCB();mythread = thread;//thread = processes.get(j);processes.set(i, processes.get(j));processes.set(j, mythread);}}}return processes;}}package 进程调度;import java.io.BufferedReader;import java.io.InputStreamReader;/**** @author 邱福文**/public class MainFun{public void FPF(){}public static void main (String[] args) throws Exception{Integer n2;do{System.out.print("请输入进程数:");BufferedReader sin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));String str = sin.readLine();Integer n = Integer.parseInt(str);System.out.print("请输入调度算法:\n"+"1为优先权\n"+"2为轮转法\n"+"0 退出\n");BufferedReader sin2 = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));String str2 = sin2.readLine();process p = new process();// do{n2 = Integer.parseInt(str2);switch(n2){case 0:break;case 1:p.go(n);break;case 2:p.cycle(n);break;default:System.out.print("输入有误请重新输入");break;}}while(n2!=0);}}五、实验结果请输入进程数:3请输入调度算法:1为优先权2为轮转法0 退出10 进程0运行优先级:19---所需时间:181 进程1运行优先级:19---所需时间:152 进程0运行优先级:16---所需时间:173 进程1运行优先级:16---所需时间:144 进程0运行优先级:13---所需时间:165 进程1运行优先级:13---所需时间:136 进程2运行优先级:10---所需时间:87 进程0运行优先级:10---所需时间:158 进程1运行优先级:10---所需时间:129 进程2运行优先级:7---所需时间:710 进程0运行优先级:7---所需时间:1411 进程1运行优先级:7---所需时间:1112 进程2运行优先级:4---所需时间:613 进程0运行优先级:4---所需时间:1314 进程1运行优先级:4---所需时间:1015 进程2运行优先级:1---所需时间:516 进程0运行优先级:1---所需时间:1217 进程1运行优先级:1---所需时间:918 进程2运行优先级:-2---所需时间:419 进程0运行优先级:-2---所需时间:1120 进程1运行优先级:-2---所需时间:821 进程2运行优先级:-5---所需时间:322 进程0运行优先级:-5---所需时间:1023 进程1运行优先级:-5---所需时间:724 进程2运行优先级:-8---所需时间:225 进程0运行优先级:-8---所需时间:926 进程1运行优先级:-8---所需时间:627 进程2运行优先级:-11---所需时间:1 进程2 进程运行结束移除队列的进程是进程2队列中还有2个进程28 进程0运行优先级:-11---所需时间:829 进程1运行优先级:-11---所需时间:530 进程0运行优先级:-14---所需时间:731 进程1运行优先级:-14---所需时间:432 进程0运行优先级:-17---所需时间:633 进程1运行优先级:-17---所需时间:334 进程0运行优先级:-20---所需时间:535 进程1运行优先级:-20---所需时间:236 进程0运行优先级:-23---所需时间:437 进程1运行优先级:-23---所需时间:1 进程1 进程运行结束移除队列的进程是进程1队列中还有1个进程38 进程0运行优先级:-26---所需时间:339 进程0运行优先级:-29---所需时间:240 进程0运行优先级:-32---所需时间:1进程0 进程运行结束移除队列的进程是进程0队列中还有0个进程请输入进程数:3请输入调度算法:1为优先权2为轮转法0 退出2进程0 所需时间片数8 已占用CPU时间片数1 进程1 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数13 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数7 已占用CPU时间片数2 进程1 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数13 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数6 已占用CPU时间片数3 进程1 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数13 已占用CPU时间片数0 ----因为进程0占用CPU时间片数3=3进程0时间片运行结束36进程1 所需时间片数5 已占用CPU时间片数1 进程2 所需时间片数13 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0 进程1 所需时间片数4 已占用CPU时间片数2 进程2 所需时间片数13 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0 进程1 所需时间片数3 已占用CPU时间片数3 进程2 所需时间片数13 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0 ----因为进程1占用CPU时间片数3=3进程1时间片运行结束33进程2 所需时间片数12 已占用CPU时间片数1 进程0 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0 进程1 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数11 已占用CPU时间片数2 进程0 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0 进程1 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数10 已占用CPU时间片数3 进程0 所需时间片数6 已占用CPU时间片数0----因为进程2占用CPU时间片数3=3进程2时间片运行结束310进程0 所需时间片数5 已占用CPU时间片数1 进程1 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数10 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数4 已占用CPU时间片数2 进程1 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数10 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数3 已占用CPU时间片数3 进程1 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数10 已占用CPU时间片数0 ----因为进程0占用CPU时间片数3=3进程0时间片运行结束33进程1 所需时间片数2 已占用CPU时间片数1 进程2 所需时间片数10 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程1 所需时间片数1 已占用CPU时间片数2 进程2 所需时间片数10 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程1 所需时间片数0 已占用CPU时间片数3 进程2 所需时间片数10 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程1运行结束-------------移除队列的是进程1--------------------------队列中还有2个进程--------------进程2 所需时间片数9 已占用CPU时间片数1 进程0 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数8 已占用CPU时间片数2 进程0 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 进程2 所需时间片数7 已占用CPU时间片数3 进程0 所需时间片数3 已占用CPU时间片数0 ----因为进程2占用CPU时间片数3=3进程2时间片运行结束37进程0 所需时间片数2 已占用CPU时间片数1 进程2 所需时间片数7 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数1 已占用CPU时间片数2 进程2 所需时间片数7 已占用CPU时间片数0 进程0 所需时间片数0 已占用CPU时间片数3 进程2 所需时间片数7 已占用CPU时间片数0 进程0运行结束-------------移除队列的是进程0--------------------------队列中还有1个进程--------------进程2 所需时间片数6 已占用CPU时间片数1进程2 所需时间片数4 已占用CPU时间片数3----因为进程2占用CPU时间片数3=3进程2时间片运行结束34进程2 所需时间片数3 已占用CPU时间片数1进程2 所需时间片数2 已占用CPU时间片数2进程2 所需时间片数1 已占用CPU时间片数3----因为进程2占用CPU时间片数3=3进程2时间片运行结束31进程2 所需时间片数0 已占用CPU时间片数1进程2运行结束-------------移除队列的是进程2--------------------------队列中还有0个进程--------------请输入进程数:实验二银行家算法一、实验目的死锁会引起计算机工作僵死，因此操作系统中必须防止。
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。
操作系统有哪些主要调度算法操作系统调度算法一、磁盘调度1.先来先服务fcfs：是按请求访问者的先后次序启动磁盘驱动器，而不考虑它们要访问的物理位置2.最短一般说来时间优先sstf：使距当前磁道最近的命令访问者启动磁盘驱动器，即是使查找时间最短的那个作业先继续执行，而不考量命令访问者到来的先后次序，这样就消除了先来先服务调度算法中磁臂移动过小的问题3.扫描算法scan或电梯调度算法：总是从磁臂当前位置开始，沿磁臂的移动方向去选择离当前磁臂最近的那个柱面的访问者。
如果沿磁臂的方向无请求访问时，就改变磁臂的移动方向。
在这种调度方法下磁臂的移动类似于电梯的调度，所以它也称为电梯调度算法。
4.循环读取算法cscan：循环读取调度算法就是在读取算法的基础上改良的。
磁臂改成单项移动，由外向里。
当前边线已经开始沿磁臂的移动方向回去挑选距当前磁臂最近的哪个柱面的访问者。
如果沿磁臂的方向并无命令出访时，再返回最外，出访柱面号最轻的作业命令。
操作系统调度算法二、进程调度算法1.先进先出算法fifo：按照进程步入准备就绪队列的先后次序去挑选。
即为每当步入进程调度，总是把准备就绪队列的队首进程资金投入运转。
2.时间片轮转算法rr：分时系统的一种调度算法。
轮转的基本思想是，将cpu的处理时间划分成一个个的时间片，就绪队列中的进程轮流运行一个时间片。
当时间片结束时，就强迫进程让出cpu，该进程进入就绪队列，等待下一次调度，同时，进程调度又去选择就绪队列中的一个进程，分配给它一个时间片，以投入运行。
3.最低优先级算法hpf：进程调度每次将处理机分配给具备最低优先级的准备就绪进程。
最低优先级算法可以与相同的cpu方式融合构成可以抢占市场式最低优先级算法和不容抢占市场式最低优先级算法。
4.多级队列反馈法：几种调度算法的结合形式多级队列方式。
操作系统调度算法三、常用的批处理作业调度算法1.先来先服务调度算法fcfs:就是按照各个作业进入系统的自然次序来调度作业。
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:6 月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一、课程设计目的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.假设一种磁盘含有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，规定顾客输入线性块号，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顾客界面，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2.有关知识磁盘调度：当有多个进程都请求访问磁盘时，采用一种合适的驱动调度算法，使各进程对磁盘的平均访问（重要是寻道）时间最小。
现在惯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 方略看起来似乎是相称"公平"的，但是当请求的频率过高的时候FCFS 方略的响应时间就会大大延长。
FCFS 方略为我们建立起一种随机访问机制的模型，但是如果用这个方略重复响应从里到外的请求，那么将会消耗大量的时间。
为了尽量减少寻道时间，看来我们需要对等待着的请求进行合适的排序，而不是简朴的使用FCFS 方略。
这个过程就叫做磁盘调度管理。
有时候FCFS 也被看作是最简朴的磁盘调度算法。
（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。
规定访问的磁道，与现在磁头所在的磁道距离近来，以使每次的寻道时间最短。
Linux操作系统磁盘调度算法分析磁盘调度算法是指操作系统中用于处理磁盘上的请求的一套算法。
在现代计算机系统中，磁盘是一种非常重要的存储设备，因此如何高效地处理磁盘请求对于提高系统性能至关重要。
Linux操作系统作为一种广泛使用的开源操作系统，也采用了多种磁盘调度算法来提高磁盘访问效率。
本文将对Linux操作系统中常用的磁盘调度算法进行详细分析。
1. 先来先服务（FCFS）调度算法先来先服务是最基本的磁盘调度算法之一。
它按照磁盘请求的提交顺序进行处理。
当一个请求被完成后，下一个请求将按照提交的顺序进行处理。
这种算法的优点是简单易实现，但并不考虑磁盘访问位置和移动时间。
由于磁盘的读写时间和移动时间往往不同，因此FCFS算法可能会导致一些请求等待时间过长，影响系统的响应速度。
2. 最短寻道时间优先（SSTF）调度算法最短寻道时间优先算法是根据当前磁头位置选择离磁头最近的下一个请求进行处理。
该算法考虑了磁头的移动距离，因此能够减少磁头的寻道时间。
但是由于该算法总是选择最近的请求处理，可能导致一些远离磁头的请求等待时间过长，造成一些请求的饥饿现象。
3. 扫描（SCAN）调度算法扫描算法是磁盘调度算法中常用的一种。
它模拟磁头在磁盘上进行的一次扫描操作，沿着一定方向进行磁道的访问。
当磁头到达磁盘的一端时，会改变方向进行下一次扫描。
该算法比较公平，能够较均匀地处理所有磁盘请求，但是由于需要扫描整个磁道，可能导致一些请求等待时间较长。
4. 循环扫描（C-SCAN）调度算法循环扫描算法是对扫描算法的一种改进。
该算法在到达磁盘的一端后不会改变方向，而是直接返回到磁道的另一端进行下一次扫描。
这意味着所有请求都会等待直到磁头回到磁道的起始位置，这样能够减少等待时间，但是也可能导致一些请求的响应时间较长。
5. 最不常用（LFU）调度算法最不常用算法是根据请求的使用频率进行处理的一种算法。
它将优先处理那些使用频率较低的请求，这样能够提高系统的整体性能。
SCAN磁盘调度算法哈尔滨理工大学(操作系统)题目: SCAN磁盘调度算法学院: 计算机科学与技术学院班级: 计算机系 10-8班姓名: 曾现坤 1004010828指导教师: 高雪瑶系主任: 林克正2013年03月01日目录1.SCAN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 ..................................................................... ............................................. 3 1.4 实现技术 ..................................................................... ......................................... 3 1.5 设计结论和心得 ..................................................................... .. (3)1.6 源代码...................................................................... .........................................3 2 Linux代码分析 ..................................................................... (12)2.1 功能说明 ..................................................................... (14)2.2 接口说明 ..................................................................... . (114)2.3 局部数据结构 ..................................................................... .. (114)2.4 流程图 ..................................................................... . (15)2.5 以实例说明运行过程 ..................................................................... . (16)- II-1.SCAN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。
磁盘调度算法代码磁盘调度算法是操作系统中用于优化磁盘访问性能的重要策略之一。
在计算机系统中，数据通常存储在磁盘上，当需要读或写数据时，就需要通过磁盘调度算法来确定磁盘读写的顺序，以提高系统的性能和效率。
1. 磁盘调度算法的背景在了解磁盘调度算法之前，我们先了解一下磁盘的工作原理。
磁盘由一个或多个盘片组成，每个盘片上包含若干磁道，每个磁道又被分为若干扇区。
磁头在读写数据时需要移动到目标扇区所在的磁道上，而磁头的移动会导致一定的寻道时间。
磁盘调度算法的目标就是通过合理的调度磁盘的访问请求，使得磁头的移动距离最短，从而减少磁盘的寻道时间，提高系统的读写性能。
常见的磁盘调度算法有以下几种：•先来先服务（FCFS）：按照磁盘请求的到达顺序进行调度。
•最短寻道时间优先（SSTF）：选择离当前磁头位置最近的磁道进行访问。
•扫描算法（SCAN）：磁头从一端开始扫描磁道，直到扫描到达磁头上方的最后一个磁道，然后返回起始位置继续扫描。
•循环扫描算法（C-SCAN）：类似于SCAN算法，但是磁头在扫描到磁头上方的最后一个磁道后，直接返回起始位置继续扫描。
•电梯算法（LOOK）：磁头按磁道号的递增或递减顺序移动，直到当前方向上没有更多的磁道请求时改变方向。
2. 磁盘调度算法的代码实现下面以Python语言为例，给出一个简单的磁盘调度算法的代码实现。
这里以最短寻道时间优先（SSTF）算法为例。
首先，需要定义一个函数来计算当前磁头位置到目标磁道的距离：def calculate_distance(current, target):return abs(current - target)然后，我们可以编写一个磁盘调度函数来实现SSTF算法：def sstf(disk_queue, current_head):# 存储按磁道号排序的请求队列sorted_queue = sorted(disk_queue)# 存储已访问的磁道visited = []while sorted_queue:# 存储每个请求到当前磁头的距离distances = []for track in sorted_queue:distance = calculate_distance(current_head, track)distances.append((distance, track))# 根据距离进行排序distances.sort(key=lambda x: x[0])# 获取距离最小的磁道next_track = distances[0][1]# 移动磁头到下一个磁道current_head = next_track# 将访问过的磁道添加到已访问列表中visited.append(next_track)# 从请求队列中移除已访问的磁道sorted_queue.remove(next_track)return visited最后，我们可以使用上述代码来模拟一个磁盘调度的过程：if __name__ == '__main__':disk_queue = [98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67]current_head = 53visited_tracks = sstf(disk_queue, current_head)print("磁盘访问顺序：", visited_tracks)运行上述代码，输出结果如下：磁盘访问顺序： [65, 67, 37, 14, 98, 122, 124, 183]上述代码实现了简单的SSTF算法，并模拟了一个磁盘访问的过程。
操作系统-磁盘调度算法1 一次磁盘读/写操作需要的时间寻找时间（寻道时间）T s：在读/写数据前，需要将磁头移动到指定磁道所花费的时间。
寻道时间分两步：(1) 启动磁头臂消耗的时间：s。
(2) 移动磁头消耗的时间：假设磁头匀速移动，每跨越一个磁道消耗时间为m，共跨越n条磁道。
则寻道时间T s= s + m * n。
磁头移动到指定的磁道，但是不一定正好在所需要读/写的扇区，所以需要通过磁盘旋转使磁头定位到目标扇区。
延迟时间T R：通过旋转磁盘，使磁头定位到目标扇区所需要的时间。
设磁盘转速为r（单位：转/秒，或转/分），则平均所需延迟时间T R=(1/2)*(1/r) = 1/2r。
1/r就是转一圈所需的时间。
找到目标扇区平均需要转半圈，因此再乘以1/2。
传输时间T R：从磁盘读出或向磁盘中写入数据所经历的时间，假设磁盘转速为r，此次读/写的字节数为b，每个磁道上的字节数为N，则传输时间T R= (b/N) * (1/r) = b/(rN)。
每个磁道可存N字节数据，因此b字节数据需要b/N个磁道才能存储。
而读/写一个磁道所需的时间刚好是转一圈的时间1/r。
总的平均时间T a= T s+ 1/2r + b/(rN)，由于延迟时间和传输时间都是与磁盘转速有关的，且是线性相关。
而转速又是磁盘的固有属性，因此无法通过操作系统优化延迟时间和传输时间。
所以只能优化寻找时间。
2 磁盘调度算法2.1 先来先服务算法（FCFS）算法思想：根据进程请求访问磁盘的先后顺序进行调度。
假设磁头的初始位置是100号磁道，有多个进程先后陆续地请求访问55、58、39、18、90、160、150、38、184号磁道。
按照先来先服务算法规则，按照请求到达的顺序，磁头需要一次移动到55、58、39、18、90、160、150、38、184号磁道。
磁头共移动了 45 + 3 + 19 + 21 + 72 + 70 + 10 + 112 + 146 = 498个磁道。
最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改赠人玫瑰，手留余香。
磁盘调度算法学生姓名:学生学号:专业班级:指导老师：2013年6月20日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、需求分析通过这次实验，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。
通过已知开始磁道数、访问磁道总数、磁道号访问序列、访问方向及访问方式得到访问序列及移动距离和平均移动距离！(1)输入的形式；int TrackOrder[MaxNumber];//被访问的磁道号序列int direction;//寻道方向int Num;//访问的磁道号数目int start;//(2)输出的形式；int MoveDistance[MaxNumber]={0};//移动距离double AverageDistance=0;//平均寻道长度移动的序列！(3)程序所能达到的功能；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。
操作系统磁盘调度算法例题讲解磁盘调度算法是操作系统中用于确定磁盘上数据访问顺序的算法。
它的目标是提高磁盘I/O的效率，减少磁盘访问时间。
以下是一个例题，我们通过讲解来了解磁盘调度算法的工作原理。
假设一个磁盘上有以下请求序列：98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67。
磁头起始位置为53，磁道编号从0到199。
假设每个磁道的大小为1。
我们现在来分别讲解几种常见的磁盘调度算法如何处理这个请求序列：1. 先来先服务算法（First Come First Serve, FCFS）FCFS算法会按照请求的顺序进行处理。
根据给定的请求序列，磁头依次移动到98，然后到达183，再到37，以此类推。
计算总共移动的磁道数，得到结果为：98-53 + 183-98 + 183-37 + 122-37 + 122-14 + 124-14 + 124-65 + 67-65 = 640。
2. 最短寻道时间优先算法（Shortest Seek Time First, SSTF） SSTF算法会选择离当前磁头位置最近的请求进行处理。
对于请求序列98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67，初始磁头位置为53，我们按照离当前位置最近的请求的顺序进行处理。
首先找到最近的请求是37，磁头移动到37，然后移动到14，继续移动到65，以此类推。
计算总共移动的磁道数，得到结果为：37-53 + 14-37 + 65-14 + 67-65 + 98-67 + 122-98 + 124-122 + 183-124 = 236。
3. 扫描算法（Scan）扫描算法，也叫电梯算法，是按照一个方向上的顺序进行移动，直到到达最上方或最下方，然后改变方向继续移动。
对于给定的请求序列，我们可以选择一个方向（向上或向下），然后依次处理请求。
对于本例中的请求序列，假设选择向上移动。
磁头依次移动到65，然后67，再到98，然后122，以此类推，直到183。
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。
操作系统课程设计任务书题目：磁盘调度算法院系：专业：班级：姓名：学号：指导教师：设计时间： 2018.1.1-2018.1.5指导教师评语目录1、需求分析 (4)1.1课题描述 (4)1.2课题目的 (4)1.3理论依据 (7)2、概要设计 (8)2.1设计方法 (8)2.2技术 (8)2.3运行环境 (8)3、详细设计 (9)3.1流程图 (11)3.2程序主要代码 (13)4、运行结果及分析 (14)4.1运行结果 (15)4.2结果详细分析 (16)5、总结和心得 (16)6、参考文献 (17)7、附录：程序源代码 (23)1、需求分析1.1课题描述这次课程设计我研究的题目是：磁盘调度算法。
具体包括三种算法分别是：先来先服务算法（FCFS）、最短寻道时间优先算法(SSTF)、扫描算法（电梯调度算法）(SCAN)。
1.2课题目的通过这次实验，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，扫描SCAN算法的实现方法。
1.3理论依据设备的动态分配算法及进程调度相似，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。
平均寻道长度（L）为所有磁道所需移动距离之和除以总的所需访问的磁道数（N），即：L=（M1+M2+……+Mi+……+MN）/N其中Mi为所需访问的磁道号所需移动的磁道数。
启动磁盘执行输入输出操作时，要把移动臂移动到指定的柱面，再等待指定扇区的旋转到磁头位置下，然后让指定的磁头进行读写，完成信息传送。
操作系统磁盘调度算法磁盘调度算法的作用在计算机系统中，磁盘是一个重要的存储设备，而磁盘调度算法则是管理磁盘读写请求的关键操作之一。
磁盘调度算法可以使磁盘的读写时间最小，提高磁盘的利用率，保证磁盘的可靠性。
常见的磁盘调度算法先来先服务（FCFS）先来先服务是一种简单、易于实现的磁盘调度算法。
它将磁盘请求队列中的请求按照队列顺序进行服务，即磁盘读写请求按照先来先服务的原则被服务。
例如，如果请求队列为1,2,3,4,5，则磁头先会寻找1，完成后再寻找2，以此类推。
当然，这种算法会存在“饥饿”现象，即后面的请求需要等待前面的请求完成后才能获得服务。
最短寻道时间优先（SSTF）SSTF是一种比FCFS更优秀的算法，它选择离当前磁头位置最近的请求为下一个服务对象。
这种算法的好处在于，可以减少磁头的寻道时间。
例如，如果当前磁头在请求队列的3个请求2, 5和8的中间位置，则SSTF会选择请求2，这样会比选择5或8更快地完成磁盘读写。
扫描算法（SCAN）扫描算法，也称电梯算法，是一种沿着磁道的方向移动磁头的算法。
在扫描算法中，磁头在一个方向上移动，直到到达最边缘，然后开始沿着相反的方向移动，直到服务完整个队列。
例如，如果磁头的移动方向是向“外”（即向磁道号增大的方向），磁头将服务最小的请求，然后继续向下寻找。
当磁头到达队列的最大值后，再继续向“内”折回。
这种算法将会循环操作队列，直到完成服务。
循环扫描算法（C-SCAN）循环扫描算法是一种改进版的SCAN算法，它将SCAN算法改进成了一个环形的磁盘，在这个环形的磁盘上磁头运动方向是单向的。
与SCAN算法不同的是，当读写头到达一端时，它不会立即返回而是重新回到另一端继续扫描。
例如，一旦磁头到达队列的最大值，它会马上返回队列的最小值，这样可以更好地利用闲置时间服务队列。
磁盘调度算法的选择在实际应用中，选择适当的磁盘调度算法对于磁盘性能有着至关重要的影响。
FCFS算法简单但性能一般，SSTF算法寻找最近请求可提高系统性能，SCAN和C-SCAN算法可以处理高负载的读写请求。
操作系统中的文件分配与磁盘调度算法在操作系统中，文件分配和磁盘调度算法是两个重要的概念，它们对于磁盘的利用和性能优化起着至关重要的作用。
本文将从文件分配与磁盘调度算法的基础概念、常见算法以及优化策略等方面进行探讨和分析。
一、文件分配算法文件分配算法是指操作系统中用于管理存储设备，特别是磁盘存储设备中文件分配的方法和策略。
常见的文件分配算法有顺序分配、链式分配、索引分配和混合分配等。
1.顺序分配算法：顺序分配算法是将磁盘分成固定大小的块，每个块可以分配给一个文件，文件存储时按照顺序将块分配给文件。
这种算法简单高效，但容易出现外部碎片。
2.链式分配算法：链式分配算法是将文件的地址信息记录在文件目录中，每个文件的数据块可以散布在整个磁盘中，通过链表将其连接起来。
这种算法不会产生外部碎片，但是需要有指针字段。
3.索引分配算法：索引分配算法是在磁盘上建立一个索引表，用来记录每个文件所占用的磁盘块号。
这种算法具有较好的查找性能，但是索引表本身需要占用磁盘空间。
4.混合分配算法：混合分配算法是将前面提到的多种分配算法结合起来使用，根据文件的大小、访问模式等因素来选择合适的分配方式。
二、磁盘调度算法磁盘调度算法是指操作系统中用于调度磁盘访问请求的算法，其目的是提高磁盘的性能，减少磁盘访问的平均寻道时间。
常见的磁盘调度算法有先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、电梯算法（SCAN）等。
1.先来先服务算法（FCFS）：FCFS算法是按照磁盘请求的到达顺序进行调度，即先到达的请求先被处理。
这种算法简单直观，但可能会导致某些请求长时间等待。
2.最短寻道时间优先算法（SSTF）：SSTF算法是选择最短寻道时间的请求进行调度。
这种算法能够最大程度地减少寻道时间，但可能会导致某些请求长时间等待。
3.电梯算法（SCAN）：SCAN算法是模拟电梯的运行方式，磁头按照一个方向移动，直到达到磁盘的一端，然后改变方向继续移动。
磁盘调度算法模拟磁盘调度算法是操作系统中用于优化磁盘寻道时间的重要技术。
在磁盘读写过程中，磁头需要进行寻道和定位，而磁盘调度算法的目标就是通过合理的调度策略，最大限度地减少寻道时间，提高磁盘的读写效率。
下面将介绍几种常见的磁盘调度算法，并进行模拟。
1.先来先服务（FCFS）算法先来先服务算法是最简单的磁盘调度算法之一，它按照进程请求的先后顺序依次进行处理，不考虑磁道位置的远近。
通过模拟一个磁盘请求队列，可以计算出FCFS算法的平均寻道长度。
以下是一个模拟FCFS算法的示例代码：```pythondef FCFS(requests, start):head = starttotal_length = 0for request in requests:total_length += abs(request - head)head = requestreturn total_length / len(requests)```2.最短寻道时间优先（SSTF）算法最短寻道时间优先算法是一种贪心算法，它每次选择离当前磁道位置最近的磁道进行访问，以降低寻道时间。
通过模拟一个磁盘请求队列，可以计算出SSTF算法的平均寻道长度。
以下是一个模拟SSTF算法的示例代码：```pythondef SSTF(requests, start):head = starttotal_length = 0while requests:min_distance = float('inf')min_index = 0for i in range(len(requests)):distance = abs(requests[i] - head)if distance < min_distance:min_distance = distancemin_index = itotal_length += min_distancehead = requests.pop(min_index)return total_length / len(requests)```3.扫描算法（SCAN）和循环扫描算法（C-SCAN）扫描算法和循环扫描算法是两种相似的磁盘调度算法，它们都是从一个磁盘边界开始，依次沿一个方向移动，直到到达磁道的最边界，然后再返回到磁道的起始位置。
1.主界面void display(){cout<<"\n\n\n\n Operating Systems Curriculum Design\n";cout<<"\n ╔———————————————————————————————╗";cout<<"\n ││";cout<<"\n │名称: 磁盘调度│";cout<<"\n ││";cout<<"\n │工具: Visual Studio 2010 │";cout<<"\n ││";cout<<"\n │班级:1205 │";cout<<"\n ││";cout<<"\n │作者:xxxx │";cout<<"\n ││";cout<<"\n │学号：1324256688 │";cout<<"\n ││";cout<<"\n ╚———————————————————————————————╝\n";system("pause");system("cls");2.前言提示用户此程序实现的算法cout<<"【载入完成】"<<endl<<endl;cout<<" 前言"<<endl<<endl;cout<<" 欢迎使用『磁盘调度算法系统』，本程序实现了常用的磁盘调度算法如下所示：\n\n";cout<<" ①最短寻道时间优先（SSTF）：最短寻道时间优先算法要求访问的磁盘与当前磁头所在的\n";cout<<" 磁盘距离最近，以使每次的寻道时间最短。
\n\n";cout<<" ②扫描算法(SCAN)电梯调度：扫描算法不仅考虑到欲访问的磁道与当前磁道的距离\n";cout<<" 更优先考虑的是磁头的当前移动方向。
\n\n";system("pause");system("cls");//清屏3.用户选择所使用的算法（先随机生成101个磁道号）void showMenu(int cidao[],int n){int choice;while(true){cout<<"请您选择喜欢的算法来实现调度(输入1-3):";cout<<"\n ╔—————————————╗"; cout<<"\n ││"; cout<<"\n │ 1.最短寻道时间优先(SSTF) |"; cout<<"\n ││"; cout<<"\n │ 2.扫描算法(SCAN) │"; cout<<"\n ││"; cout<<"\n │ 3.退出(EXIT) │"; cout<<"\n ││"; cout<<"\n ╚—————————————╝\n"; cout<<endl;while(true){cout<<"现在您选择的算法号是（1-3）：";cin>>choice;switch(choice){ /*case 1:FCFS(a,n);break;*/case 1:SSTF(cidao,n);break;case 2:SCAN(cidao,n);break;case 3:cout<<"\n要退出系统了欢迎使用本系统\n";exit(0);}}}}4.短寻道时间优先算法（SSTF）(1)算法分析①I优点：相较于先来先服务算法（FCFS）有更好的寻道性能，使每次的寻道时间最短。
II缺点：易造成某个进程发生“饥饿”现象。
②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。
例如，如果现在读写磁头正在100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55,58,39,18,90,160,150,38,184，那么，当100号柱面的操作结束后，应该先处理90号柱面的请求，然后到达58号柱面执行操作，随后处理55号柱面请求，后继操作的次序应该是39,38,18,150,160,184.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，具有更好的寻道性能，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）。
算法流程：输入磁头初始磁道号，序列长度，磁道号序列。
选择磁盘调度算法（最短寻道时间优先调度(SSTF)）或（扫描调度算法(SCAN)）中的任意一个，若选择SSTF，则输出各进程被调度的顺序，并计算总的寻道长度和平均寻道长度，选择关闭则结束磁盘调度。
（2）算法流程图开始/**********************最短寻道时间优先调度算法********************/ void SSTF(int cidao[],int m){system("cls");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。
{k++;}l=k-1;r=k;while((l>=0)&&(r<m)) //当前磁道在请求序列范围内{if((now-cidao[l])<=(cidao[r]-now)) //选择与当前磁道最近的请求给予服务 {cout<<cidao[l]<<" ";sum+=now-cidao[l];now=cidao[l];l=l-1;}else{cout<<cidao[r]<<" ";sum+=cidao[r]-now;now=cidao[r];r=r+1;}}if(l==-1) //磁头移动到序列的最小号，返回外侧扫描仍未扫描的磁道{for(j=r;j<m;j++){cout<<cidao[j]<<" ";}sum+=cidao[m-1]-cidao[0];}else //磁头移动到序列的最大号，返回内侧扫描仍未扫描的磁道{for(j=l;j>=0;j--){cout<<cidao[j]<<" ";}sum+=cidao[m-1]-cidao[0];}}ave=(float)(sum)/(float)(m);cout<<endl;cout<<"总的寻道长度： "<<sum<<endl;cout<<"平均寻道长度： "<<ave<<endl;cout<<"请按任意键返回系统菜单"<<endl;getch();showMenu(cidao,m);}最短寻道时间优先（SSTF）算法实现界面5.扫描算法（SCAN）（1）算法分析①I优点：排除了磁头在盘面局部位置上的往复移动，SCAN算法在很大程度上消除了SSTF算法的不公平性，但仍有利于对中间磁道的请求。
II缺点：新进来的访问此磁道的进程的请求会被大大地推迟。
增加延迟。
②SCAN 算法又称电梯调度算法。
SCAN算法是磁头前进方向上的最短查找时间优先算法。
注：“电梯调度”算法是从移动臂当前位置开始沿着臂的移动方向去选择离当前移动臂最近的那个柱访问者，如果沿臂的移动方向无请求访问时，就改变臂的移动方向再选择。
