磁盤調(diào)度實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告磁 盤 調(diào) 度實(shí)驗(yàn)六：磁盤調(diào)度算法一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?復(fù)習(xí)模擬實(shí)現(xiàn)一種磁盤調(diào)度算法，進(jìn)一步加深對(duì)磁盤調(diào)度效率的理解。二實(shí)驗(yàn)屬性 該實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。三實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及器材普通PC386以上微機(jī)四實(shí)驗(yàn)要求本實(shí)驗(yàn)要求 2 學(xué)時(shí)完成。 本實(shí)驗(yàn)要求完成如下任務(wù)：（ 1） 建立相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，作業(yè)控制塊、已分配分區(qū)及未分配分區(qū)（2）實(shí)現(xiàn)一個(gè)分區(qū)分配算法，如最先適應(yīng)分配算法、最優(yōu)或最壞適應(yīng)分配算法（3）實(shí)現(xiàn)一個(gè)分區(qū)回收算法（4）給定一批作業(yè) / 進(jìn)程，選擇一個(gè)分配或回收算法，實(shí)現(xiàn)分區(qū)存儲(chǔ)的模擬管理 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)中所涉及的理論知識(shí)和算法， 針對(duì)實(shí)驗(yàn)要求完成基本代碼編寫并完成預(yù)習(xí)報(bào)告、 實(shí)驗(yàn)中認(rèn)真調(diào)

2、試所編代碼并進(jìn)行必要的測(cè)試、 記錄并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)后認(rèn)真 書寫符合規(guī)范格式的實(shí)驗(yàn)報(bào)告（參見附錄A）,并要求用正規(guī)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙和封面裝訂整齊，按時(shí)上交。五 . 主要算法分析各個(gè)算法分析1. 先來先服務(wù)算法（ FCFS）先來先服務(wù)（FCFS調(diào)度：按先來后到次序服務(wù)，未作優(yōu)化。最簡(jiǎn)單的移臂調(diào)度算法是“先來先服務(wù)”調(diào)度算法， 這個(gè)算法實(shí)際上不考慮訪問者要求 訪問的物理位置， 而只是考慮訪問者提出訪問請(qǐng)求的先后次序。 例如， 如果現(xiàn)在讀寫磁頭正 在 50 號(hào)柱面上執(zhí)行輸出操作，而等待訪問者依次要訪問的柱面為130、199、32、159、15、148、61、99，那么，當(dāng) 50 號(hào)柱面上的操作結(jié)束后

3、，移動(dòng)臂將按請(qǐng)求的先后次序先移到130號(hào)柱面，最后到達(dá) 99 號(hào)柱面。采用先來先服務(wù)算法決定等待訪問者執(zhí)行輸入輸出操作的次序時(shí)，移動(dòng)臂來回地移動(dòng)。 先來先服務(wù)算法花費(fèi)的尋找時(shí)間較長(zhǎng)，所以執(zhí)行輸入輸出操作的總時(shí)間也很長(zhǎng)。2. 最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法（ SSTF）最短尋找時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法總是從等待訪問者中挑選尋找時(shí)間最短的那個(gè)請(qǐng)求先執(zhí)行 的，而不管訪問者到來的先后次序?，F(xiàn)在仍利用同一個(gè)例子來討論，現(xiàn)在當(dāng)50 號(hào)柱面的操作結(jié)束后，應(yīng)該先處理 61 號(hào)柱面的請(qǐng)求，然后到達(dá) 32 號(hào)柱面執(zhí)行操作，隨后處理 15號(hào)柱 面請(qǐng)求，后繼操作的次序應(yīng)該是99、130、148、159、199。采用最短尋找時(shí)間優(yōu)先算法

4、決定等待訪問者執(zhí)行操作的次序時(shí)，讀寫磁頭總共移動(dòng)了200 多個(gè)柱面的距離，與先來先服務(wù)、算法比較，大幅度地減少了尋找時(shí)間，因而縮短了為 各訪問者請(qǐng)求服務(wù)的平均時(shí)間，也就提高了系統(tǒng)效率。但最短查找時(shí)間優(yōu)先（SSTF）調(diào)度，F(xiàn)CFS會(huì)引起讀寫頭在盤面上的大范圍移動(dòng)， SSTF查找 距離磁頭最短（也就是查找時(shí)間最短）的請(qǐng)求作為下一次服務(wù)的對(duì)象。SSTF查找模式有高度局部化的傾向，會(huì)推遲一些請(qǐng)求的服務(wù)，甚至引起無限拖延（又稱饑餓）。3. 掃描算法（ SCAN）SCAN算法又稱電梯調(diào)度算法。SCAN算法是磁頭前進(jìn)方向上的最短查找時(shí)間優(yōu)先算法，它排除了磁頭在盤面局部位置上的往復(fù)移動(dòng)，SCAN算法在很大程度

5、上消除了 SSTF算法的不公平性，但仍有利于對(duì)中間磁道的請(qǐng)求?！半娞菡{(diào)度”算法是從移動(dòng)臂當(dāng)前位置開始沿著臂的移動(dòng)方向去選擇離當(dāng)前移動(dòng)臂最 近的那個(gè)柱訪問者， 如果沿臂的移動(dòng)方向無請(qǐng)求訪問時(shí)， 就改變臂的移動(dòng)方向再選擇。 這好 比乘電梯， 如果電梯已向上運(yùn)動(dòng)到 4層時(shí)， 依次有 3 位乘客陳生、 伍生、張生在等候乘電梯。 他們的要求是：陳生在 2 層等待去 10 層；伍生在 5 層等待去底層；張生在 8層等待 15層。 由于電梯目前運(yùn)動(dòng)方向是向上，所以電梯的形成是先把乘客張生從8層帶到 15 層，然后電梯換成下行方向，把乘客伍生從5層帶到底層，電梯最后再調(diào)換方向， 把乘客陳生從2層送 到10層。

6、但是，“電梯調(diào)度”算法在實(shí)現(xiàn)時(shí)，不僅要記住讀寫磁頭的當(dāng)前位置，還必須記住移動(dòng)臂的當(dāng)前前進(jìn)方向。六、程序代碼#in clude<>#in clude<>#in clude<>來先服務(wù)算法流程圖void FCFS(i nt array,i nt m)3.掃描算法流程圖八課程設(shè)計(jì)運(yùn)行結(jié)果一 . 運(yùn)行后的開始界面如下：二、運(yùn)行各個(gè)算法結(jié)果如下1運(yùn)行先來先服務(wù)（FCFS算法調(diào)度后程序結(jié)果如下：2 運(yùn)行最短尋道時(shí)間優(yōu)先（SSTF）算法調(diào)度程序結(jié)果如下:3 運(yùn)行掃描（SCAN算法調(diào)度程序結(jié)果如下:5 選擇退出后程序界面如下：九心得體會(huì)整個(gè)設(shè)計(jì)中最麻煩的就是整個(gè)程序模塊的劃

7、分和各模塊之間接口設(shè)計(jì)，編程中經(jīng)常犯想當(dāng)然的錯(cuò)誤，編程中出現(xiàn)了不少奇怪的錯(cuò)誤。再調(diào)試中嘗試使用了分割法, 對(duì)錯(cuò)誤模塊進(jìn)行定位 ,再進(jìn)行排查 . 通過這次的課程設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到要將操作系統(tǒng)這門計(jì)算機(jī)專業(yè)的課學(xué)好 不僅僅是要把書上的基本知識(shí)學(xué)好而且還要不斷進(jìn)行實(shí)踐， 將所學(xué)的跟實(shí)踐操作結(jié)合起來才 能更好地鞏固所學(xué)，才能提高自己實(shí)踐能力 . 通過這次的設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到只停留在表面理解 問題是很難使問題得到很好的解決的， 實(shí)踐能力與理論知識(shí)同樣重要。 可以說此課程設(shè)計(jì)的 理論難度并不大， 但是若要深入發(fā)掘其中的東西， 并且實(shí)際去編程實(shí)現(xiàn)， 就遇到了相當(dāng)大的 難度。因?yàn)榕c之涉及的很多方面并沒有學(xué)過，需要自己去自學(xué)和實(shí)踐檢驗(yàn)。，通過模擬磁盤調(diào)度及進(jìn)程排隊(duì)算