操作系統(tǒng)課程設(shè)計10計科五組(編輯修改稿)
2024-08-03 14:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 體效率。 本課程設(shè)計通過設(shè)計一個磁盤調(diào)度模擬系統(tǒng)，從而使磁盤調(diào)度算法更加形象化，容易使人理解，使磁盤調(diào)度的特點更簡單明了，能使使用者加深對先來先服務算法（FCFS） 、最短尋道時間優(yōu)先算法（SSTF） 、掃描算法（SCAN）以及循環(huán)掃描算法（ CSCAN）等磁盤調(diào)度算法的理解。 本課程設(shè)計運行界面直觀，可以靈活的選擇某算法，通過輸入數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動分析比較各種算法的平均尋道時間，直觀方便。 2 概要設(shè)計 算法介紹1 先來先服務算法（FCFS）這是一種比較簡單的磁盤調(diào)度算法。它根據(jù)進程請求訪問磁盤的先后次序進行調(diào)度。此算法的優(yōu)點是公平、簡單，且每個進程的請求都能依次得到處理，不會出現(xiàn)某一進程的請求長期得不到滿足的情況。此算法由于未對尋道進行優(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)備服務的吞吐量，致使平均尋道時間可能較長，但各進程得到服務的響應時間的變化幅度較小。2 最短尋道時間優(yōu)先算法（SSTF）該算法選擇這樣的進程，其要求訪問的磁道與當前磁頭所在的磁道距離最近，以使每次的尋道時間最短，該算法可以得到比較好的吞吐量，但卻不能保證平均尋道時間最短。其缺點是對用戶的服務請求的響應機會不是均等的，因而導致響應時間的變化幅度很大。在服務請求很多的情況下，對內(nèi)外邊緣磁道的請求將會無限期的被延遲，有些請求的響應時間將不可預期。3 掃描算法（SCAN）掃描算法不僅考慮到欲訪問的磁道與當前磁道的距離，更優(yōu)先考慮的是磁頭的當前移動方向。例如，當磁頭正在自里向外移動時，掃描算法所選擇的下一個訪問對象應是其欲訪問的磁道既在當前磁道之外，又是距離最近的。這樣自里向外地訪問，直到再無更外的磁道需要訪問才將磁臂換向，自外向里移動。這時，同樣也是每次選擇這樣的進程來調(diào)度，即其要訪問的磁道，在當前磁道之內(nèi)，從而避免了饑餓現(xiàn)象的出現(xiàn)。由于這種算法中磁頭移動的規(guī)律頗似電梯的運行，故又稱為電梯調(diào)度算法。此算法基本上克服了最短尋道時間優(yōu)先算法的服務集中于中間磁道和響應時間變化比較大的缺點，而具有最短尋道時間優(yōu)先算法的優(yōu)點即吞吐量較大，平均響應時間較小，但由于是擺動式的掃描方法，兩側(cè)磁道被訪問的頻率仍低于中間磁道。4 循環(huán)掃描算法（CSCAN）循環(huán)掃描算法是對掃描算法的改進。如果對磁道的訪問請求是均勻分布的，當磁頭到達磁盤的一端，并反向運動時落在磁頭之后的訪問請求相對較少。這是由于這些磁道剛被處理，而磁盤另一端的請求密度相當高，且這些訪問請求等待的時間較長，為了解決這種情況，循環(huán)掃描算法規(guī)定磁頭單向移動。例如，只自里向外移動，當磁頭移到最外的被訪問磁道時，磁頭立即返回到最里的欲訪磁道，即將最小磁道號緊接著最大磁道號構(gòu)成循環(huán)，進行掃描。 算法流程圖系統(tǒng)流程圖：:開始輸入數(shù)據(jù)選擇算法？調(diào)用FCFS（）算法調(diào)用SSTF（）算法調(diào)用SCAN（）算法輸出 退出是否調(diào)用CSCAN（）算法 圖 系統(tǒng)流程圖系統(tǒng)模塊圖： 圖 系統(tǒng)模塊圖函數(shù)調(diào)用關(guān)系圖：磁盤調(diào)度系統(tǒng)刪除結(jié)點建立單鏈表輸出單鏈表添加結(jié)點Main 函數(shù)FCFS 函數(shù)SSTF 函數(shù)SCAN 函數(shù)輸出CSCAN函數(shù)CSCAN函數(shù)圖 函數(shù)調(diào)用關(guān)系圖3 詳細設(shè)計本系統(tǒng)中的各個算法：先來先服務算法 void FCFS(int cidao[],int m)、最短尋道時間優(yōu)先算法 void SSTF(int cidao[],int m)、掃描算法 void SCAN(int cidao[],int m) 和循環(huán)掃描算法：void CSCAN(int cidao[],int m) 先來先服務算法實現(xiàn)先來先服務算法：void FCFS(int cidao[],int m)傳入磁道號，按先來先服務的策略
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