操作系統(tǒng)課程設(shè)計磁盤調(diào)度先來先服務(wù)算法

1、 操作系統(tǒng)原理課 程 設(shè) 計 報 告 書題 目： 磁盤調(diào)度先來先服務(wù)算法學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 專 業(yè)： 計算機科學(xué)與技術(shù) 指導(dǎo)教師： 2014 年 5 月 29目 錄1 功能描述 根據(jù)進(jìn)程請求訪問磁盤的先后次序進(jìn)行調(diào)度，從而計算出磁頭移動的總距離和平均尋道長度。 功能實現(xiàn)思想 這是一種比較簡單的磁盤調(diào)度算法。它根據(jù)進(jìn)程請求訪問磁盤的先后次序進(jìn)行調(diào)度。此算法的優(yōu)點是公平、簡單，且每個進(jìn)程的請求都能依次得到處理，不會出現(xiàn)某一進(jìn)程的請求長期得不到滿足的情況。此算法由于未對尋道進(jìn)行優(yōu)化，在對磁盤的訪問請求比較多的情況下，此算法將降低設(shè)備服務(wù)的吞吐量，致使平均尋道時間可能較長，但各進(jìn)程得到服務(wù)的響應(yīng)時間

2、的變化幅度較小。 功能詳述 根據(jù)進(jìn)程請求訪問磁盤的先后次序進(jìn)行調(diào)度，首先根據(jù)提示輸入總的磁道數(shù)、提出磁盤I/O申請的進(jìn)程數(shù)、開始磁道號和磁道序列。通過程序調(diào)用函數(shù)輸出磁盤請求序列和磁盤掃描序列，從而計算出磁頭移動的總距離和平均尋道長度。2 系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)總體設(shè)計 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述void?FCFS(int?cidao,int?m)輸入磁道號，按先來先服務(wù)的策略輸出磁盤請求序列和磁盤掃描序列，求移動的總距離和平均尋道長度，輸出移動的總磁道數(shù)和平均尋道長度。 函數(shù)功能分析 由于一開始要對鍵盤輸入的磁道數(shù)和要使用的算法進(jìn)行一次有效性的判斷，我使用了int?decide(char?str)，如果輸入的信息

3、不是09之間的數(shù)都將被判定為不合法，合法后才能進(jìn)行下一步。判斷完合法性后，要將輸入的字符轉(zhuǎn)化為數(shù)字，這里我用了int trans(char str,int a) 。先來先服務(wù)調(diào)度算法我使用了void?FCFS(int?cidao,int?m)，該算法主要完成按原來鍵盤輸入的次序來尋道，然后輸出移動的總磁道數(shù)和平均尋道長度。 程序函數(shù)調(diào)用關(guān)系下圖為磁盤調(diào)度算法之先來先服務(wù)的函數(shù)之間的調(diào)用關(guān)系，主函數(shù)調(diào)用子函數(shù)，子函數(shù)也可以調(diào)用子函數(shù)。 main（） trans（） decide（） FCFS（） 圖1 程序函數(shù)調(diào)用關(guān)系 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計 設(shè)計任務(wù) 本系統(tǒng)采用先來先服務(wù)算法FCFS，來實現(xiàn)磁盤調(diào)度的模

4、擬。 設(shè)計要求 根據(jù)磁盤調(diào)度算法的思想，編程實現(xiàn)求先來先服務(wù)算法的平均尋道長度。 算法思想先來先服務(wù)的算法，即先來的請求先被響應(yīng)。FCFS算法看起來是比較合理的算法，但是當(dāng)請求頻率過高的時候FCFS算法的響應(yīng)時間就會大大的延長，這也是最基本的算法，直接實現(xiàn)的是由輸入的順序來順序的執(zhí)行。? FCFS 算法流程圖 開始 輸入總的磁道數(shù) 輸入提出磁盤I/O申請的進(jìn)程數(shù) 輸入磁道序列（以0結(jié)束） 輸入開始的磁道號輸出磁盤請求序列和掃描序列 求移動的總的磁道數(shù) 求平均尋道長度 結(jié)束 圖2 FCFS算法流程圖3 系統(tǒng)實現(xiàn)1）開發(fā)環(huán)境：Window72）開發(fā)工具和編程語言 開發(fā)工具：Visual C+ 編程

5、語言：C+4 系統(tǒng)測試與分析 系統(tǒng)運行結(jié)果 圖3 運行結(jié)果 系統(tǒng)運行結(jié)果分析 根據(jù)系統(tǒng)提示進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)，如輸入的總磁道數(shù)為9，磁盤I/O申請的進(jìn)程數(shù)為9，輸入的磁道系列為55 58 39 18 90 160 150 38 184 ，輸入開始磁道號：100（當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)類型有誤是，會提醒重新輸入），可以得到磁盤請求的序列和掃描的序列都為55 58 39 18 90 160 150 38 184，也得到了移動的總磁道數(shù)為498和平均尋道長度為 。實驗結(jié)果符合預(yù)想的結(jié)果。 ?5 總結(jié)通過本次課程設(shè)計，我對磁盤的調(diào)度算法之先來先服務(wù)有了更深的了解，但在本次課程設(shè)計過程也遇到了一些問題，最后在同學(xué)的幫助

6、下通過各種嘗試，發(fā)現(xiàn)需將字符轉(zhuǎn)化成數(shù)字，這也算是一個不小的收獲吧?？傮w而言，本次課設(shè)讓我學(xué)會了很多，也讓我對以前學(xué)過的知識回顧了很多，本次課程設(shè)計涉及的算法并不難，都是些基本的算法，所以告訴我們要打好基礎(chǔ)，學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也是很重要的。還有就是讓我對操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識了解得更透徹了。我深刻認(rèn)識到算法的邏輯性對程序的重要影響，算法的準(zhǔn)確度對程序運行結(jié)果的重要影響，這對我以后在操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)中有極大幫助。參考文獻(xiàn)【1】湯小丹 湯子瀛 計算機操作系統(tǒng)（第三版）西安電子科技大學(xué)出版社 【2】付永華 王素立 薛海燕 C+高級語言程序設(shè)計 中國電力出版社【3】張海云 計算機操作系統(tǒng)原理實驗指導(dǎo)書 中國電力出版

7、社附：源程序代碼#include#include#include#includeusing namespace std;#define maxsize 100 /定義最大數(shù)組域int decide(char str) /判斷輸入數(shù)據(jù)是否有效 int i=0;while(stri!=0) if(stri9)return 0;break;i+;return i;int trans(char str,int a) /將字符串轉(zhuǎn)換成數(shù)字int i;int sum=0;for(i=0;ia;i+)sum=sum+(int)(stri-0)*pow(10,a-i-1);return sum;void FC

8、FS(int cidao,int m) /磁道號數(shù)組，個數(shù)為m int beginnumber;/開始的磁道號 int sum=0; /總尋道長度 int j,i;int a; /字符串個數(shù)char str100; float ave; /平均尋道長度B:coutstr; /對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性判斷 a=decide(str); if(a=0) cout輸入數(shù)據(jù)的類型錯誤,請重新輸入！endl; goto B;/輸入錯誤，跳轉(zhuǎn)到B，重新輸入 else beginnumber=trans(str,a); /輸入開始的磁道號 sum+=abs(cidao0-beginnumber);cout磁盤請

9、求序列為：; for( i=0;im;i+) /按先來先服務(wù)的策略輸出磁盤請求序列 coutcidaoi ; coutendl; cout磁盤掃描序列為：; for( i=0;im;i+) /輸出磁盤掃描序列 coutcidaoi ; for(i=0,j=1;jm;i+,j+) /求平均尋道長度 sum+=abs(cidaoj-cidaoi); ave=(float)(sum)/(float)(m); coutendl;cout移動的總磁道數(shù)為：sumendl; cout平均尋道長度：aveendl;void main() cout-endl; cout計算機科學(xué)與技術(shù)endl; cout 3

10、endl; cout 張愿麗endl; cout-endl; int a; int cidaomaxsize; int i=0,number; int n; coutn; coutendl; int m; coutm; coutendl; char str100; A:cout請輸入磁道序列（0結(jié)束）：str; /對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性判斷 a=decide(str); if(a=0) cout輸入數(shù)據(jù)的類型錯誤,請重新輸入！str; /對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性判斷 a=decide(str); if(a=0) cout輸入數(shù)據(jù)的類型錯誤,請重新輸入！endl; else cidaoi=trans(str,a); i+; number=i-1; /要訪問的磁道數(shù) cout您輸入的磁道序列為：; for(i=0;inumber;i+) coutcidaoi ; /輸出磁道序列 coutendl; FCFS(cidao,numbe