操作系統(tǒng) 磁盤調(diào)度算法 java版

1、實(shí)驗(yàn)六 磁盤調(diào)度算法1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^這次實(shí)驗(yàn)，加深對磁盤調(diào)度算法的理解，進(jìn)一步掌握先來先服務(wù)FCFS、最短尋道時(shí)間優(yōu)先SSTF、SCAN和循環(huán)SCAN算法的實(shí)現(xiàn)方法。2、 試驗(yàn)內(nèi)容問題描述：設(shè)計(jì)程序模擬先來先服務(wù)FCFS、最短尋道時(shí)間優(yōu)先SSTF、SCAN和循環(huán)SCAN算法的工作過程。假設(shè)有n個(gè)磁道號所組成的磁道訪問序列，給定開始磁道號m和磁頭移動的方向（正向或者反向），分別利用不同的磁盤調(diào)度算法訪問磁道序列，給出每一次訪問的磁頭移動距離，計(jì)算每種算法的平均尋道長度。3、 程序要求：1）利用先來先服務(wù)FCFS、最短尋道時(shí)間優(yōu)先SSTF、SCAN和循環(huán)SCAN算法模擬磁道訪問過程。2）模擬四種

2、算法的磁道訪問過程，給出每個(gè)磁道訪問的磁頭移動距離。3）輸入：磁道個(gè)數(shù)n和磁道訪問序列，開始磁道號m和磁頭移動方向（對SCAN和循環(huán)SCAN算法有效），算法選擇1-FCFS，2-SSTF，3-SCAN，4-循環(huán)SCAN。4）輸出：每種算法的平均尋道長度。4、 需求分析(1) 輸入的形式和輸入值的范圍算法選擇要訪問的磁道數(shù)磁道當(dāng)前磁道號輸入當(dāng)前移動臂的移動的方向（第三個(gè)算法）(2) 輸出的形式每種算法的平均尋道長度(3) 測試用例先來先服務(wù)FCFS最短尋道時(shí)間優(yōu)先SCAN算法 CSCAN5、 調(diào)試分析通過對這次操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，使我懂得了操作系統(tǒng)磁盤調(diào)度的四種算法：先來先服務(wù)算法（FCFS）、最短尋

3、道時(shí)間優(yōu)先算法（SSTF）、掃描算法（SCAN）和循環(huán)掃描算法（CSCAN）。加深了我對這門課程的理解。鍛煉了自己在考慮全局也不是細(xì)節(jié)的能力。通過這次實(shí)驗(yàn)，再一次熟悉并深入掌握了程序設(shè)計(jì)語言和算法設(shè)計(jì)。6、 測試結(jié)果(1) 使用FCFS算法輸入輸出(2) 使用SSTF算法輸入輸出(3) 使用SCAN算法(向增長方向)輸入輸出(4) 使用SCAN算法(向減少方向)輸入輸出(5) 使用CSCAN算法輸入輸出7、 附錄(java)package experiment;import java.io.BufferedInputStream;import java.io.FileInputStream;i

4、mport java.io.FileNotFoundException;import java.util.Scanner;public class F_Disc_Dispatch private static int maxsize = 100;/ 要訪問的磁道數(shù)private static int count;/ 磁道private static int cidao = new intmaxsize;/ 當(dāng)前磁道號private static int now;/ 總尋道長度private static int sum = 0;/ 平均尋道長度private static double Ave

5、rageDistance;/ 當(dāng)前移動臂的移動的方向 (1 (true)表示向外 ，0(false)表示向內(nèi))private static boolean direction;/ 算法選擇/ 1-使用FCFS算法/ 2-使用SSTF算法/ 3-使用SCAN算法/ 4-使用CSCAN算法private static int option = 0;/ for循環(huán)用到變量private static int i;private static int j;private static int k;private static Scanner stdin;public static void main(

6、String args) throws FileNotFoundException / 輸入數(shù)據(jù)input();/ int a;switch (option) case 1: / 使用FCFS算法FCFS();break;case 2: / 使用SSTF算法SSTF();break;case 3: / 使用SCAN算法SCAN();break;case 4: / 使用CSCAN算法CSCAN();break;/ 輸入數(shù)據(jù)public static void input() throws FileNotFoundException BufferedInputStream in = new Buf

7、feredInputStream(new FileInputStream("./file/06");System.setIn(in);stdin = new Scanner(System.in);/ 算法選擇/ 1-使用FCFS算法/ 2-使用SSTF算法/ 3-使用SCAN算法/ 4-使用CSCAN算法option = stdin.nextInt();/ 要訪問的磁道數(shù)count = stdin.nextInt();/ 磁道for (i = 0; i < count; i+) cidaoi = stdin.nextInt();/ 當(dāng)前磁道號now = stdin.n

8、extInt();if (option = 3) / 輸入當(dāng)前移動臂的移動的方向 (1 表示向外 ，0表示向內(nèi)) :try int g = stdin.nextInt();if (g = 1) direction = true; else direction = false; catch (Exception e) / TODO: handle exceptionSystem.out.println("direction沒有正確輸入");return;stdin.close();/* 先來先服務(wù)調(diào)度算法 */public static void FCFS() sum +=

9、Math.abs(cidao0 - now);System.out.print("磁盤掃描序列為：");for (i = 0; i < count; i+) / 輸出磁盤掃描序列System.out.print(cidaoi + " ");for (i = 0, j = 1; j < count; i+, j+) / 求平均尋道長度sum += Math.abs(cidaoj - cidaoi);AverageDistance = (float) (sum) / (float) (count);System.out.println("

10、;");System.out.println("平均尋道長度：" + AverageDistance);/* 最短尋道時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法 */public static void SSTF() k = 1;int l, r;bubble(); / 調(diào)用冒泡排序算法排序if (cidaocount - 1 <= now) / 若當(dāng)前磁道號大于請求序列中最大者，則直接由外向內(nèi)依次給予各請求服務(wù)System.out.print("磁盤掃描序列為：");for (i = count - 1; i >= 0; i-) System.out.pr

11、int(cidaoi + " ");sum = now - cidao0;if (cidao0 >= now) / 若當(dāng)前磁道號小于請求序列中最小者，則直接由內(nèi)向外依次給予各請求服務(wù)System.out.print("磁盤掃描序列為：");for (i = 0; i < count; i+) System.out.print(cidaoi + " ");sum = cidaocount - 1 - now;if (now > cidao0 && now < cidaocount - 1) / 若

12、當(dāng)前磁道號大于請求序列中最小者且小于最大者System.out.print("磁盤掃描序列為：");while (cidaok < now) / 確定當(dāng)前磁道在已排的序列中的位置，后面的算法都用到了，可以直接復(fù)制后少量修改，節(jié)省時(shí)間。k+;l = k - 1;r = k;while (l >= 0) && (r < count) / 當(dāng)前磁道在請求序列范圍內(nèi)if (now - cidaol) <= (cidaor - now) / 選擇與當(dāng)前磁道最近的請求給予服務(wù)System.out.print(cidaol + " &qu

13、ot;);sum += now - cidaol;now = cidaol;l = l - 1; else System.out.print(cidaor + " ");sum += cidaor - now;now = cidaor;r = r + 1;if (l = -1) / 磁頭移動到序列的最小號，返回外側(cè)掃描仍未掃描的磁道for (j = r; j < count; j+) System.out.print(cidaoj + " ");sum += cidaocount - 1 - cidao0; else / 磁頭移動到序列的最大號，返

14、回內(nèi)側(cè)掃描仍未掃描的磁道for (j = l; j >= 0; j-) System.out.print(cidaoj + " ");sum += cidaocount - 1 - cidao0;AverageDistance = (float) (sum) / (float) (count);System.out.println("");System.out.println("平均尋道長度： " + AverageDistance);/* 掃描調(diào)度算法 */public static void SCAN() / 先要給出當(dāng)前磁

15、道號和移動臂的移動方向k = 1;int l, r;bubble(); / 調(diào)用冒泡排序算法排序if (cidaocount - 1 <= now) / 若當(dāng)前磁道號大于請求序列中最大者，則直接由外向內(nèi)依次給予各請求服務(wù),此情況同最短尋道優(yōu)先System.out.print("磁盤掃描序列為：");for (i = count - 1; i >= 0; i-) System.out.print(cidaoi + " ");sum = now - cidao0;if (cidao0 >= now) / 若當(dāng)前磁道號小于請求序列中最小者，則

16、直接由內(nèi)向外依次給予各請求服務(wù),此情況同最短尋道優(yōu)先System.out.print("磁盤掃描序列為：");for (i = 0; i < count; i+)System.out.print(cidaoi + " ");sum = cidaocount - 1 - now;if (now > cidao0 && now < cidaocount - 1) / 若當(dāng)前磁道號大于請求序列中最小者且小于最大者while (cidaok < now) k+;l = k - 1;r = k;if (direction =

17、 false) / 選擇移動臂方向向內(nèi)，則先向內(nèi)掃描System.out.print("磁盤掃描序列為：");for (j = l; j >= 0; j-) System.out.print(cidaoj + " "); / 輸出向內(nèi)掃描的序列for (j = r; j < count; j+) / 磁頭移動到最小號，則改變方向向外掃描未掃描的磁道System.out.print(cidaoj + " "); / 輸出向外掃描的序列sum = now - 2 * cidao0 + cidaocount - 1; else

18、/ 選擇移動臂方向向外，則先向外掃描System.out.print("磁盤掃描序列為：");for (j = r; j < count; j+) System.out.print(cidaoj + " "); / 輸出向外掃描的序列for (j = l; j >= 0; j-) / 磁頭移動到最大號，則改變方向向內(nèi)掃描未掃描的磁道System.out.print(cidaoj + " ");sum = -now - cidao0 + 2 * cidaocount - 1;AverageDistance = (float)

19、 (sum) / (float) (count);System.out.println("");System.out.println("平均尋道長度： " + AverageDistance);/* 循環(huán)掃描調(diào)度算法 */public static void CSCAN() k = 1;int l, r;bubble(); / 調(diào)用冒泡排序算法排序if (cidaocount - 1 <= now) / 若當(dāng)前磁道號大于請求序列中最大者，則直接將移動臂移動到最小號磁道依次向外給予各請求服務(wù)System.out.print("磁盤掃描序列為

20、：");for (i = 0; i < count; i+) System.out.print(cidaoi + " ");sum = now - 2 * cidao0 + cidaocount - 1;if (cidao0 >= now) / 若當(dāng)前磁道號小于請求序列中最小者，則直接由內(nèi)向外依次給予各請求服務(wù),此情況同最短尋道優(yōu)先System.out.print("磁盤掃描序列為：");for (i = 0; i < count; i+)System.out.print(cidaoi + " ");sum = cidaocount - 1 - now;if (now > cidao0 && now < cidaocount - 1) / 若當(dāng)前磁道號大于請求序列中最小者且小于最大者System.out.print("磁盤掃描序列為：");while (cidaok < now) / 單向反復(fù)地從內(nèi)向外掃描k+;l = k - 1;r = k;for (j = r; j < count; j+) System.out.print(cid