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文檔簡介
1、<p> *********大學(xué)</p><p> 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院</p><p><b> 課程設(shè)計報告 </b></p><p> ?。?2012 ~2013 學(xué)年度 秋季學(xué)期 )</p><p> 課程名稱操作系統(tǒng)課程設(shè)計</p><p> 項目名稱模擬磁盤調(diào)度算法系
2、統(tǒng)的設(shè)計</p><p><b> 目錄</b></p><p> 一、設(shè)計任務(wù)及主要技術(shù)3</p><p> 二、設(shè)計方案及論證結(jié)果4</p><p> 三、系統(tǒng)的原理框圖5</p><p><b> 四、設(shè)計程序12</b></p><
3、;p><b> 五、實驗結(jié)果20</b></p><p> 六、調(diào)試分析及故障處理24</p><p><b> 七、設(shè)計結(jié)論25</b></p><p><b> 八、心得體會26</b></p><p><b> 設(shè)計任務(wù)及主要技術(shù)<
4、/b></p><p> 1.整體功能概述(設(shè)計任務(wù)):</p><p> 磁盤是外設(shè)中一個很常用的部分,所以,對磁盤數(shù)據(jù)的尋道時間的長短可以直接影響機(jī)器的整體運行速度的快慢。本設(shè)計為一個模擬磁盤調(diào)度算法的磁盤調(diào)度模擬系統(tǒng),能夠模擬先來先服務(wù)(FCFS)算法、最短尋道時間(SSTF)算法、電梯(SCAN)算法、環(huán)形掃描(C_SCAN)算法及N_SCAN算法五個磁盤調(diào)度算法,輸入為
5、一組作業(yè)的磁道請求,輸出為按選擇的算法執(zhí)行時的磁頭移動軌跡。其中,先來先服務(wù)(FCFS)算法、最短尋道時間(SSTF)算法、電梯(SCAN)算法為基本算法,環(huán)形掃描(C_SCAN)算法及N_SCAN算法為擴(kuò)展算法。</p><p><b> 2.運行環(huán)境:</b></p><p> ?。?)硬件環(huán)境 Intel core i5 CPU </p>
6、<p> ?。?)軟件環(huán)境 Windows 7 Microsoft Visual C++ 6.0</p><p><b> 3.主要技術(shù):</b></p><p> (1)用C語言編寫程序;</p><p> (2)對編程軟件Microsoft Visual C++ 6.0的了解和使用;</p><p
7、> ?。?)操作系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(主要是對先來先服務(wù)(FCFS)算法、最短尋道時間(SSTF)算法、電梯(SCAN)算法的了解);</p><p> (4)操作系統(tǒng)擴(kuò)展知識(通過網(wǎng)絡(luò)自學(xué)環(huán)形掃描(C_SCAN)算法及N_SCAN算法)。</p><p> 二、設(shè)計方案及論證結(jié)果</p><p><b> 1.設(shè)計方案:</b></
8、p><p> ?。?)先來先服務(wù)算法(First-Come,F(xiàn)irst-Served,F(xiàn)CFS)</p><p> 此算法為一種最簡單的磁盤調(diào)度算法。它直接根據(jù)作業(yè)請求磁盤的先后順序?qū)Υ疟P進(jìn)行尋訪。此算法公平、簡單,每個作業(yè)的磁盤請求都可以得到處理,不會出現(xiàn)某個作業(yè)的請求長期得不到滿足的情況。但此算法未對尋道方案進(jìn)行優(yōu)化,故平均周轉(zhuǎn)時間及帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間都會較長。</p><
9、p> (2)最短尋道時間優(yōu)先算法(Shortest Seek Time First,SSTF)</p><p> 此算法優(yōu)先選擇距離當(dāng)前磁頭位置最近的作業(yè)磁道請求。此算法可以使得每次尋道時所用的時間都最短,但不能保證平均周轉(zhuǎn)時間及帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間最短。</p><p> (3)電梯算法(SCAN)</p><p> 此算法同時考慮下一個作業(yè)磁道請求與當(dāng)前磁
10、頭位置的距離和當(dāng)前磁頭移動方向。本設(shè)計默認(rèn)磁頭當(dāng)前移動方向為自內(nèi)向外,故SCAN算法先選擇當(dāng)前磁頭之外距離其最近的磁道進(jìn)行訪問,直到再無更外的磁道請求,再將磁臂換向,訪問磁頭內(nèi)側(cè)距離當(dāng)前磁頭位置最近的作業(yè)磁道請求。此算法避免了饑餓現(xiàn)象的出現(xiàn),每個作業(yè)的磁盤請求都可以得到處理,且使每次尋道時間相對較短。</p><p> ?。?)環(huán)形掃描算法(C_SCAN)</p><p> 此算法磁頭移
11、動方向一直為自內(nèi)向外,同時考慮下一個作業(yè)磁道請求與當(dāng)前磁頭位置的距離最短。先選擇當(dāng)前磁頭之外距離其最近的磁道進(jìn)行訪問,直到再無更外的磁道請求,再直接將磁頭移到最內(nèi)側(cè)磁道(此過程快速移動,并不訪問任何磁道),再由內(nèi)向外順次訪問距離當(dāng)前磁頭位置最近的作業(yè)磁道請求。此算法每個作業(yè)的磁盤請求都可以得到處理,且使每次尋道時間相對較短。由于該方法一直保持磁頭移動尋訪方向不變,對兩端磁道請求比較有利。</p><p> ?。?
12、)N_SCAN算法</p><p> 此算法同時考慮下一個作業(yè)磁道請求與當(dāng)前磁頭位置的距離和當(dāng)前磁頭移動方向,但每次磁臂調(diào)轉(zhuǎn)方向時,將同時處理在磁頭向一側(cè)移動過程當(dāng)中輸入的作業(yè)請求。本設(shè)計默認(rèn)磁頭當(dāng)前移動方向為自內(nèi)向外,先選擇當(dāng)前磁頭之外距離其最近的磁道進(jìn)行訪問,直到再無更外的磁道請求,接下來一并考慮在磁頭向外側(cè)移動過程當(dāng)中輸入的作業(yè)請求與磁頭內(nèi)側(cè)未被處理的作業(yè)磁道請求。此算法對中間磁道請求比較有利。</
13、p><p><b> 2.論證結(jié)果:</b></p><p> 本設(shè)計輸入當(dāng)前磁頭位置及一組作業(yè)磁道請求。選擇所需的算法,輸出相應(yīng)結(jié)果:</p><p> (1)先來先服務(wù)算法(FCFS)</p><p> 按輸入順序輸出訪問序列。</p><p> (2)最短尋道時間優(yōu)先算法(SSTF)&
14、lt;/p><p> 依次輸出距離當(dāng)前磁頭位置最近的磁道請求。</p><p> ?。?)電梯算法(SCAN)</p><p> 先按照從小到大的順序輸出所輸入的當(dāng)前磁頭位置外側(cè)的磁道請求,再按照從大到小的順序輸出所輸入的當(dāng)前磁頭位置內(nèi)側(cè)的磁道請求。</p><p> (4)環(huán)形掃描算法(C_SCAN)</p><p&g
15、t; 先按照從小到大的順序輸出所輸入的當(dāng)前磁頭位置外側(cè)的磁道請求,再按照從小到大的順序輸出所輸入的當(dāng)前磁頭位置內(nèi)側(cè)的磁道請求。</p><p> ?。?)N_SCAN算法</p><p> 先按照從小到大的順序輸出所輸入的當(dāng)前磁頭位置外側(cè)的磁道請求,再按照從大到小的順序輸出在磁頭向外側(cè)移動過程當(dāng)中輸入的作業(yè)請求與所輸入的當(dāng)前磁頭位置內(nèi)側(cè)的磁道請求。</p><p&g
16、t;<b> 三、系統(tǒng)的原理框圖</b></p><p><b> 1.總體框圖:</b></p><p> 本系統(tǒng)劃分為五個模塊:先來先服務(wù)算法模塊FCFS(int track[])、最短尋道時間算法模塊SSTF(int correnttrack,int track[])、電梯算法模塊SCAN(int correnttrack,int t
17、rack[])、環(huán)形掃描算法模塊C_SCAN(int correnttrack,int track[])及N_SCAN算法模塊N_SCAN(int correnttrack,int track[])。</p><p><b> 總體框圖:</b></p><p><b> 圖1 總體框圖</b></p><p><
18、;b> 2.模塊框圖:</b></p><p> ?。?)先來先服務(wù)算法模塊void FCFS(int track[])</p><p> 直接根據(jù)作業(yè)請求磁盤的先后順序?qū)Υ疟P進(jìn)行尋訪。此算法公平、簡單,每個作業(yè)的磁盤請求都可以得到處理,不會出現(xiàn)某個作業(yè)的請求長期得不到滿足的情況。</p><p> 先來先服務(wù)算法流程圖:</p>
19、<p> 圖2 先來先服務(wù)算法模塊流程圖</p><p> ?。?)最短尋道時間優(yōu)先算法模塊void SSTF(int correnttrack,int track[])</p><p> 優(yōu)先選擇距離當(dāng)前磁頭位置最近的作業(yè)磁道請求,可以使得每次尋道時所用的時間都最短。</p><p> 最短尋道時間優(yōu)先算法流程圖:</p><
20、;p> 圖3最短尋道時間優(yōu)先算法模塊流程圖</p><p> ?。?)電梯算法模塊void SCAN(int correnttrack,int track[])</p><p> 默認(rèn)磁頭當(dāng)前移動方向為自內(nèi)向外,先選擇當(dāng)前磁頭之外距離其最近的磁道進(jìn)行訪問,直到再無更外的磁道請求,再將磁臂換向,訪問磁頭內(nèi)側(cè)距離當(dāng)前磁頭位置最近的作業(yè)磁道請求。</p><p>
21、;<b> 電梯算法流程圖:</b></p><p> 圖4 電梯算法模塊流程圖</p><p> ?。?)環(huán)形掃描算法模塊void C_SCAN(int correnttrack,int track[])</p><p> 先選擇當(dāng)前磁頭之外距離其最近的磁道進(jìn)行訪問,直到再無更外的磁道請求,再直接將磁頭移到最內(nèi)側(cè)磁道(此過程快速移動,并
22、不訪問任何磁道),再由內(nèi)向外順次訪問距離當(dāng)前磁頭位置最近的作業(yè)磁道請求。一直保持磁頭移動尋訪方向不變,對兩端磁道請求比較有利。</p><p> 環(huán)形掃描算法流程圖:</p><p> 圖5 環(huán)形掃描算法模塊流程圖</p><p> ?。?)N_SCAN算法模塊void N_SCAN(int correnttrack,int track[])</p>
23、<p> 本設(shè)計默認(rèn)磁頭當(dāng)前移動方向為自內(nèi)向外,先選擇當(dāng)前磁頭之外距離其最近的磁道進(jìn)行訪問,直到再無更外的磁道請求,接下來一并考慮在磁頭向外側(cè)移動過程當(dāng)中輸入的作業(yè)請求與磁頭內(nèi)側(cè)未被處理的作業(yè)磁道請求。此算法對中間磁道請求比較有利。</p><p> N_SCAN算法流程圖:</p><p> 圖6 N_SCAN算法模塊流程圖(1)</p><p&
24、gt; 圖7 N_SCAN算法模塊流程圖(2)</p><p><b> 四、設(shè)計程序</b></p><p><b> 1.主要模塊代碼:</b></p><p> ?。?)先來先服務(wù)算法void FCFS(int track[])</p><p> 直接根據(jù)作業(yè)請求磁盤的先后順序?qū)Υ疟P
25、進(jìn)行尋訪。</p><p> 先來先服務(wù)算法代碼:</p><p> void FCFS(int track[])</p><p><b> {</b></p><p><b> int k;</b></p><p> for(k=0;k<9;k++)<
26、/p><p><b> {</b></p><p> printf("%d->",track[k]);</p><p><b> }</b></p><p> printf("%d",track[9]);</p><p>&l
27、t;b> }</b></p><p> ?。?)最短尋道時間優(yōu)先算法void SSTF(int correnttrack,int track[])</p><p> 優(yōu)先選擇距離當(dāng)前磁頭位置最近的作業(yè)磁道請求。</p><p> 最短尋道時間優(yōu)先算法代碼:</p><p> void SSTF(int corrent
28、track,int track[])</p><p><b> {</b></p><p> int Line[10];</p><p><b> int i;</b></p><p><b> int j;</b></p><p><b&
29、gt; int d;</b></p><p> int min_d;</p><p><b> int k;</b></p><p> int corrent;</p><p> min_d=abs(correnttrack-track[0]);</p><p><b&
30、gt; k=0;</b></p><p> corrent=correnttrack;</p><p> for(i=0;i<10;i++)</p><p><b> {</b></p><p> for(j=0;j<10;j++)</p><p><b&g
31、t; {</b></p><p> if(track[j]!=-1)</p><p><b> {</b></p><p> d=abs(corrent-track[j]);</p><p> if(d<min_d)</p><p><b> {</b
32、></p><p><b> min_d=d;</b></p><p><b> k=j;</b></p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p><b> }&
33、lt;/b></p><p> Line[i]=track[k];</p><p> corrent=Line[i];</p><p> track[k]=-1;</p><p> min_d=65536;</p><p><b> }</b></p><p&g
34、t; printf("%d->",correnttrack);</p><p> Print(Line);</p><p><b> }</b></p><p> (3)電梯算法void SCAN(int correnttrack,int track[])</p><p> 默認(rèn)磁頭當(dāng)
35、前移動方向為自內(nèi)向外,先選擇當(dāng)前磁頭之外距離其最近的磁道進(jìn)行訪問,直到再無更外的磁道請求,再將磁臂換向,訪問磁頭內(nèi)側(cè)距離當(dāng)前磁頭位置最近的作業(yè)磁道請求。</p><p><b> 電梯算法代碼:</b></p><p> void SCAN(int correnttrack,int track[])</p><p><b> {
36、</b></p><p> int Line[10];</p><p> int dLine[10];</p><p><b> int i;</b></p><p><b> int j;</b></p><p><b> int k;<
37、;/b></p><p><b> int min;</b></p><p><b> k=0;</b></p><p> min=track[0];</p><p> for(i=0;i<10;i++)</p><p><b> {</
38、b></p><p> for(j=0;j<10;j++)</p><p><b> {</b></p><p> if(track[j]!=-1)</p><p><b> {</b></p><p> if(track[j]<min)</
39、p><p><b> {</b></p><p> min=track[j];</p><p><b> k=j;</b></p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p>&l
40、t;p><b> }</b></p><p> dLine[i]=track[k];</p><p> track[k]=-1;</p><p> min=65536;</p><p><b> }</b></p><p><b> k=0;<
41、;/b></p><p> for(i=0;i<10;i++)</p><p><b> {</b></p><p> if(correnttrack>dLine[i])</p><p><b> {</b></p><p><b> k
42、=k+1;</b></p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p><b> j=k;</b></p><p> for(i=0;i<10-k;i++)</p><p><b&g
43、t; {</b></p><p> Line[i]=dLine[j];</p><p><b> j=j+1;</b></p><p><b> }</b></p><p><b> j=k-1;</b></p><p> for
44、(i=10-k;i<10;i++)</p><p><b> {</b></p><p> Line[i]=dLine[j];</p><p><b> j=j-1;</b></p><p><b> }</b></p><p> Pri
45、nt(Line);</p><p><b> }</b></p><p> ?。?)環(huán)形掃描算法void C_SCAN(int correnttrack,int track[])</p><p> 先選擇當(dāng)前磁頭之外距離其最近的磁道進(jìn)行訪問,直到再無更外的磁道請求,再直接將磁頭移到最內(nèi)側(cè)磁道(此過程快速移動,并不訪問任何磁道),再由內(nèi)向外順
46、次訪問距離當(dāng)前磁頭位置最近的作業(yè)磁道請求。</p><p><b> 環(huán)形掃描算法代碼:</b></p><p> void C_SCAN(int correnttrack,int track[])</p><p><b> {</b></p><p> int Line[10];</
47、p><p> int dLine[10];</p><p><b> int i;</b></p><p><b> int j;</b></p><p><b> int k;</b></p><p><b> int min;<
48、/b></p><p><b> k=0;</b></p><p> min=track[0];</p><p> for(i=0;i<10;i++)</p><p><b> {</b></p><p> for(j=0;j<10;j++)<
49、;/p><p><b> {</b></p><p> if(track[j]!=-1)</p><p><b> {</b></p><p> if(track[j]<min)</p><p><b> {</b></p>&
50、lt;p> min=track[j];</p><p><b> k=j;</b></p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p&g
51、t; dLine[i]=track[k];</p><p> track[k]=-1;</p><p> min=65536;</p><p><b> }</b></p><p><b> k=0;</b></p><p> for(i=0;i<10;i+
52、+)</p><p><b> {</b></p><p> if(correnttrack>dLine[i])</p><p><b> {</b></p><p><b> k=k+1;</b></p><p><b> }
53、</b></p><p><b> }</b></p><p><b> j=k;</b></p><p> for(i=0;i<10-k;i++)</p><p><b> {</b></p><p> Line[i]=dL
54、ine[j];</p><p><b> j=j+1;</b></p><p><b> }</b></p><p><b> j=0;</b></p><p> for(i=10-k;i<10;i++)</p><p><b>
55、 {</b></p><p> Line[i]=dLine[j];</p><p><b> j=j+1;</b></p><p><b> }</b></p><p> Print(Line);</p><p><b> }</b&g
56、t;</p><p> (5)N_SCAN算法void N_SCAN(int correnttrack,int track[])</p><p> 默認(rèn)磁頭當(dāng)前移動方向為自內(nèi)向外,先選擇當(dāng)前磁頭之外距離其最近的磁道進(jìn)行訪問,直到再無更外的磁道請求,接下來一并考慮在磁頭向外側(cè)移動過程當(dāng)中輸入的作業(yè)請求與磁頭內(nèi)側(cè)未被處理的作業(yè)磁道請求。</p><p><b&
57、gt; N_SCAN算法</b></p><p> void N_SCAN(int correnttrack,int track[])</p><p><b> {</b></p><p> int Line[10];</p><p> int dLine[10];</p><p
58、> int lLine[10];</p><p><b> int i;</b></p><p><b> int j;</b></p><p><b> int k;</b></p><p> int min,max;</p><p>
59、 int choice;</p><p> for(k=0;k<10;k++)</p><p><b> {</b></p><p> lLine[k]=-1;</p><p><b> }</b></p><p><b> k=0;</b&
60、gt;</p><p> min=track[0];</p><p> for(i=0;i<10;i++)</p><p><b> {</b></p><p> for(j=0;j<10;j++)</p><p><b> {</b></p>
61、;<p> if(track[j]!=-1)</p><p><b> {</b></p><p> if(track[j]<min)</p><p><b> {</b></p><p> min=track[j];</p><p><b
62、> k=j;</b></p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p> dLine[i]=track[k];</p><p> trac
63、k[k]=-1;</p><p> min=65536;</p><p><b> }</b></p><p><b> k=0;</b></p><p> for(i=0;i<10;i++)</p><p><b> {</b><
64、/p><p> if(correnttrack>dLine[i])</p><p><b> {</b></p><p><b> k=k+1;</b></p><p><b> }</b></p><p><b> }</b
65、></p><p><b> j=k;</b></p><p> for(i=0;i<10-k;i++)</p><p><b> {</b></p><p> Line[i]=dLine[j];</p><p> printf("%d->
66、;",Line[i]);</p><p> Line[i]=-1;</p><p><b> j=j+1;</b></p><p><b> }</b></p><p><b> j=k-1;</b></p><p> for(i=1
67、0-k;i<10;i++)</p><p><b> {</b></p><p> Line[i]=dLine[j];</p><p><b> j=j-1;</b></p><p><b> }</b></p><p> printf(
68、"\n是否還有作業(yè)請求(1-是;0-否):\n");</p><p> scanf("%d",&choice);</p><p><b> k=9-k;</b></p><p> while(choice==1)</p><p><b> {</b&
69、gt;</p><p> printf("\n請輸入作業(yè)的磁道請求:\n");</p><p> scanf("%d",&Line[k]);</p><p><b> k=k-1;</b></p><p> printf("\n是否還有作業(yè)請求(1-是;0
70、-否):\n");</p><p> scanf("%d",&choice);</p><p><b> }</b></p><p> printf("\n磁頭繼續(xù)移動軌跡為:\n");</p><p><b> k=9;</b>&l
71、t;/p><p> max=Line[9];</p><p> for(i=0;i<10;i++)</p><p><b> {</b></p><p> for(j=0;j<10;j++)</p><p><b> {</b></p>&l
72、t;p> if(Line[j]>max)</p><p><b> {</b></p><p> max=Line[j];</p><p><b> k=j;</b></p><p><b> }</b></p><p><b
73、> }</b></p><p> lLine[i]=Line[k];</p><p> Line[k]=-1;</p><p><b> max=0;</b></p><p><b> }</b></p><p> for(i=0;i<9;
74、i++)</p><p><b> {</b></p><p> if(lLine[i]!=-1)</p><p><b> {</b></p><p> printf("%d->",lLine[i]);</p><p><b>
75、 }</b></p><p><b> }</b></p><p> printf("%d",lLine[9]);</p><p><b> }</b></p><p><b> 2.總模塊代碼:</b></p><p
76、> void main()</p><p><b> {</b></p><p> int track[10];</p><p><b> int n;</b></p><p> int correnttrack;</p><p> int choice=1
77、;</p><p> printf("\n******磁盤調(diào)度模擬系統(tǒng)******");</p><p> while(choice==1)</p><p><b> {</b></p><p> printf("\n請輸入當(dāng)前磁道號:");</p><
78、p> scanf("%d",&correnttrack);</p><p> printf("\n請輸入一組作業(yè)的磁道請求<以回車分隔>:\n");</p><p> scanf("%d %d %d %d %d %d %d %d %d %d",</p><p> &
79、track[0],&track[1],&track[2],&track[3],&track[4],</p><p> &track[5],&track[6],&track[7],&track[8],&track[9]);</p><p> printf("\n請選擇算法:\n");</p&
80、gt;<p> printf("\t1.先來先服務(wù)算法(FCFS)\n");</p><p> printf("\t2.最短尋道時間優(yōu)先算法(SSTF)\n");</p><p> printf("\t3.電梯算法(SCAN)\n");</p><p> printf("\t
81、4.環(huán)形掃描算法(C_SCAN)\n");</p><p> printf("\t5.(N_SCAN)\n");</p><p> scanf("%d",&n);</p><p> printf("\n\n");</p><p><b> swit
82、ch(n)</b></p><p><b> {</b></p><p><b> case 1:</b></p><p> printf("********先來先服務(wù)算法(FCFS)*********\n磁頭移動軌跡為:\n");</p><p> FCFS
83、(track);</p><p><b> break;</b></p><p><b> case 2:</b></p><p> printf("*****最短尋道時間優(yōu)先算法(SSTF)******\n磁頭移動軌跡為:\n");</p><p> SSTF(corr
84、enttrack,track);</p><p><b> break;</b></p><p><b> case 3:</b></p><p> printf("************電梯算法(SCAN)***********\n磁頭移動軌跡為:\n");</p><p&
85、gt; SCAN(correnttrack,track);</p><p><b> break;</b></p><p><b> case 4:</b></p><p> printf("*********環(huán)形掃描算法(C_SCAN)********\n磁頭移動軌跡為:\n");</p
86、><p> C_SCAN(correnttrack,track);</p><p><b> break;</b></p><p><b> case 5:</b></p><p> printf("****************N_SCAN***************\n磁頭移動
87、軌跡為:\n");</p><p> N_SCAN(correnttrack,track);</p><p><b> break;</b></p><p><b> }</b></p><p> printf("\n請問是否繼續(xù)?(1-繼續(xù);0-退出)\n"
88、);</p><p> scanf("%d",&choice);</p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p><b> 五、實驗結(jié)果</b></p><p> 1.總模
89、塊實驗結(jié)果:</p><p> 程序開始運行,將出現(xiàn)輸入選擇界面;</p><p><b> 圖8 主界面</b></p><p> 2.基礎(chǔ)模塊實驗結(jié)果:</p><p> ?。?)先來先服務(wù)算法(First-Come,F(xiàn)irst-Served,F(xiàn)CFS)</p><p> 按輸入順序輸
90、出訪問序列。</p><p> 選擇該算法后,將輸出相應(yīng)磁頭移動軌跡:</p><p> 圖9 先來先服務(wù)算法0</p><p> 輸出結(jié)果為69-> 23-> 120-> 45-> 77-> 31-> 55-> 99-> 150-> 2 滿足要求。</p><p> ?。?)最短
91、尋道時間優(yōu)先算法(Shortest Seek Time First,SSTF)</p><p> 依次輸出距離當(dāng)前磁頭位置最近的磁道請求。</p><p> 選擇該算法后,將輸出相應(yīng)磁頭移動軌跡:</p><p> 圖10 最短尋道優(yōu)先算法</p><p> 輸出結(jié)果為45-> 55-> 69-> 77-> 9
92、9-> 120-> 150-> 31-> 23-> 2 滿足要求。</p><p> ?。?)電梯算法(SCAN)</p><p> 先按照從小到大的順序輸出所輸入的當(dāng)前磁頭位置外側(cè)的磁道請求,再按照從大到小的順序輸出所輸入的當(dāng)前磁頭位置內(nèi)側(cè)的磁道請求。</p><p> 選擇該算法后,將輸出相應(yīng)磁頭移動軌跡:</p>
93、<p><b> 圖11 電梯算法</b></p><p> 輸出結(jié)果為55-> 69-> 77-> 99-> 120-> 150-> 45-> 31-> 23-> 2 滿足要求。</p><p> 3.?dāng)U展模塊實驗結(jié)果:</p><p> ?。?)環(huán)形掃描算法(C_S
94、CAN)</p><p> 先按照從小到大的順序輸出所輸入的當(dāng)前磁頭位置外側(cè)的磁道請求,再按照從小到大的順序輸出所輸入的當(dāng)前磁頭位置內(nèi)側(cè)的磁道請求。</p><p> 選擇該算法后,將輸出相應(yīng)磁頭移動軌跡:</p><p> 圖12 環(huán)形掃描算法</p><p> 輸出結(jié)果為55-> 69-> 77-> 99->
95、; 120-> 150-> 2-> 23-> 31-> 45 滿足要求。</p><p> (2)N_SCAN算法</p><p> 先按照從小到大的順序輸出所輸入的當(dāng)前磁頭位置外側(cè)的磁道請求,再按照從大到小的順序輸出在磁頭向外側(cè)移動過程當(dāng)中輸入的作業(yè)請求與所輸入的當(dāng)前磁頭位置內(nèi)側(cè)的磁道請求。</p><p> 選擇該算法后,將
96、輸出相應(yīng)磁頭移動軌跡:</p><p> 圖13 N_SCAN算法</p><p> 輸出結(jié)果為55-> 69-> 77-> 99-> 120-> 150-> 88-> 45-> 31-> 23-> 8 -> 2-> 1 滿足要求。</p><p> 六、調(diào)試分析及故障處理</p&
97、gt;<p><b> 1.調(diào)試分析:</b></p><p> (1)在代碼中錯誤的使用了中文括號“)”,導(dǎo)致程序出錯。</p><p><b> 圖14 錯誤報告</b></p><p> ?。?)在定義函數(shù)時誤在結(jié)尾處加分號“;”,導(dǎo)致調(diào)試過程中出錯。</p><p>&l
98、t;b> 圖15 錯誤報告</b></p><p> ?。?)由于未對變量初始化,導(dǎo)致錯誤:</p><p><b> 圖16 錯誤警告</b></p><p> 未對k初始化,如下圖:</p><p><b> 圖17 變量表</b></p><p&g
99、t;<b> 2.故障處理:</b></p><p> 重新檢查代碼,發(fā)現(xiàn)錯誤,并及時修正。</p><p><b> 調(diào)試后無誤:</b></p><p> 圖18 無錯誤及警告</p><p> 發(fā)生故障時,可采取單步調(diào)試的方法,逐條語句檢查,修正錯誤。</p><
100、p> 圖19 故障處理過程</p><p><b> 七、設(shè)計結(jié)論</b></p><p> 磁盤,是一種很重要也很常用的外設(shè),其分配也有一定的分配策略。在操作系統(tǒng)中,作業(yè)對磁盤的請求常常要排隊,由此需要一些高效率的磁盤分配策略算法。本系統(tǒng)設(shè)計了五種尋道策略,其中先來先服務(wù)算法為一種最簡單的磁盤調(diào)度算法,它直接根據(jù)作業(yè)請求磁盤的先后順序?qū)Υ疟P進(jìn)行尋訪,公平
101、、簡單,每個作業(yè)的磁盤請求都可以得到處理,不會出現(xiàn)某個作業(yè)的請求長期得不到滿足的情況,但未對尋道方案進(jìn)行優(yōu)化,故平均周轉(zhuǎn)時間及帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間都會較長;最短尋道時間優(yōu)先算法優(yōu)先選擇距離當(dāng)前磁頭位置最近的作業(yè)磁道請求,可以使得每次尋道時所用的時間都最短,但不能保證平均周轉(zhuǎn)時間及帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間最短;電梯算法同時考慮下一個作業(yè)磁道請求與當(dāng)前磁頭位置的距離和當(dāng)前磁頭移動方向先選擇當(dāng)前磁頭之外距離其最近的磁道進(jìn)行訪問,直到再無更外的磁道請求,再將磁臂換
102、向,訪問磁頭內(nèi)側(cè)距離當(dāng)前磁頭位置最近的作業(yè)磁道請求,避免了饑餓現(xiàn)象的出現(xiàn),每個作業(yè)的磁盤請求都可以得到處理,且使每次尋道時間相對較短;環(huán)形掃描算法的磁頭移動方向一直為自內(nèi)向外,同時考慮下一個作業(yè)磁道請求與當(dāng)前磁頭位置的距離最短,先選擇當(dāng)前磁頭之外距離其最近的磁道進(jìn)行訪問,直到再無更外的磁道請求,</p><p><b> 八、心得體會</b></p><p> 本
103、次操作系統(tǒng)課程設(shè)計,我不僅完成了課程要求中的任務(wù),更在中期檢查后聽取了老師的建議,自己上網(wǎng)查找了其他兩種磁盤調(diào)度算法加入了程序當(dāng)中,使系統(tǒng)更加完善和完整。在這過程中,我不僅加深了對操作系統(tǒng)的了解,進(jìn)一步熟悉了C語言編程和Microsoft Visual C++ 6.0的使用,更加了解了很多之前在課本中和課程學(xué)習(xí)中并不了解和知道的知識,擴(kuò)展了視野,豐富了體驗。</p><p> 由于自己的知識和能力還不到位,在這
104、兩周的時間里也經(jīng)歷了很多困難和挑戰(zhàn),但我認(rèn)為,在這過程中的每一次的錯誤和故障,都使我收獲頗豐,使我成長了很多。</p><p> 當(dāng)然,這個磁盤調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計遠(yuǎn)非完美,還有很多地方可以改進(jìn),例如界面可以更加友好,資源可以更加節(jié)約,算法也還有優(yōu)化的余地,但是時間有限,本人經(jīng)歷也有限,在課程設(shè)計時間允許的范圍內(nèi)只能做到這樣,我會在課余時間自行完善該磁盤調(diào)度算法程序。</p><p> 最后
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