操作系统 磁盘调度算法 java版.docx
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操作系统磁盘调度算法java版
实验六磁盘调度算法
1、实验目的
通过这次实验，加深对磁盘调度算法的理解，进一步掌握先来先服务FCFS、最短寻道时间优先SSTF、SCAN和循环SCAN算法的实现方法。
2、试验内容
问题描述：
设计程序模拟先来先服务FCFS、最短寻道时间优先SSTF、SCAN和循环SCAN算法的工作过程。
假设有n个磁道号所组成的磁道访问序列，给定开始磁道号m和磁头移动的方向（正向或者反向），分别利用不同的磁盘调度算法访问磁道序列，给出每一次访问的磁头移动距离，计算每种算法的平均寻道长度。
3、程序要求：
1）利用先来先服务FCFS、最短寻道时间优先SSTF、SCAN和循环SCAN算法模拟磁道访问过程。
2）模拟四种算法的磁道访问过程，给出每个磁道访问的磁头移动距离。
3）输入：
磁道个数n和磁道访问序列，开始磁道号m和磁头移动方向（对SCAN和循环SCAN算法有效），算法选择1-FCFS，2-SSTF，3-SCAN，4-循环SCAN。
4）输出：
每种算法的平均寻道长度。
4、需求分析
（1）输入的形式和输入值的范围
算法选择
要访问的磁道数
磁道
当前磁道号
输入当前移动臂的移动的方向（第三个算法）
（2）输出的形式
每种算法的平均寻道长度
（3）测试用例
先来先服务FCFS
最短寻道时间优先
SCAN算法
CSCAN
5、调试分析
通过对这次操作系统实验，使我懂得了操作系统磁盘调度的四种算法：
先来先服务算法（FCFS）、最短寻道时间优先算法（SSTF）、扫描算法（SCAN）和循环扫描算法（CSCAN）。
加深了我对这门课程的理解。
锻炼了自己在考虑全局也不是细节的能力。
通过这次实验，再一次熟悉并深入掌握了程序设计语言和算法设计。
6、测试结果
（1）使用FCFS算法
输入
输出
（2）使用SSTF算法
输入
输出
（3）使用SCAN算法（向增长方向）
输入
输出
（4）使用SCAN算法（向减少方向）
输入
输出
（5）使用CSCAN算法
输入
输出
7、附录（java）
packageexperiment;
importjava.io.BufferedInputStream;
importjava.io.FileInputStream;
importjava.io.FileNotFoundException;
importjava.util.Scanner;
publicclassF_Disc_Dispatch{
privatestaticintmaxsize=100;
//要访问的磁道数
privatestaticintcount;
//磁道
privatestaticintcidao[]=newint[maxsize];
//当前磁道号
privatestaticintnow;
//总寻道长度
privatestaticintsum=0;
//平均寻道长度
privatestaticdoubleAverageDistance;
//当前移动臂的移动的方向（1（true）表示向外，0（false）表示向内）
privatestaticbooleandirection;
//算法选择
//1-使用FCFS算法
//2-使用SSTF算法
//3-使用SCAN算法
//4-使用CSCAN算法
privatestaticintoption=0;
//for循环用到变量
privatestaticinti;
privatestaticintj;
privatestaticintk;
privatestaticScannerstdin;
publicstaticvoidmain（String[]args）throwsFileNotFoundException{
//输入数据
input（）;
//inta;
switch（option）{
case1:
//使用FCFS算法
FCFS（）;
break;
case2:
//使用SSTF算法
SSTF（）;
break;
case3:
//使用SCAN算法
SCAN（）;
break;
case4:
//使用CSCAN算法
CSCAN（）;
break;
}
}
//输入数据
publicstaticvoidinput（）throwsFileNotFoundException{
BufferedInputStreamin=newBufferedInputStream（newFileInputStream（
"./file/06"））;
System.setIn（in）;
stdin=newScanner（System.in）;
//算法选择
//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（）;
//要访问的磁道数
count=stdin.nextInt（）;
//磁道
for（i=0;icidao[i]=stdin.nextInt（）;
}
//当前磁道号
now=stdin.nextInt（）;
if（option==3）{
//输入当前移动臂的移动的方向（1表示向外，0表示向内）:
try{
intg=stdin.nextInt（）;
if（g==1）{
direction=true;
}else{
direction=false;
}
}catch（Exceptione）{
//TODO:
handleexception
System.out.println（"direction没有正确输入"）;
return;
}
}
stdin.close（）;
}
/*********************先来先服务调度算法**************************/
publicstaticvoidFCFS（）{
sum+=Math.abs（cidao[0]-now）;
System.out.print（"磁盘扫描序列为：
"）;
for（i=0;i{
System.out.print（cidao[i]+""）;
}
for（i=0,j=1;j{
sum+=Math.abs（cidao[j]-cidao[i]）;
AverageDistance=（float）（sum）/（float）（count）;
}
System.out.println（""）;
System.out.println（"平均寻道长度：
"+AverageDistance）;
}
/**********************最短寻道时间优先调度算法********************/
publicstaticvoidSSTF（）{
k=1;
intl,r;
bubble（）;//调用冒泡排序算法排序
if（cidao[count-1]<=now）//若当前磁道号大于请求序列中最大者，则直接由外向内依次给予各请求服务
{
System.out.print（"磁盘扫描序列为：
"）;
for（i=count-1;i>=0;i--）{
System.out.print（cidao[i]+""）;
}
sum=now-cidao[0];
}
if（cidao[0]>=now）//若当前磁道号小于请求序列中最小者，则直接由内向外依次给予各请求服务
{
System.out.print（"磁盘扫描序列为：
"）;
for（i=0;iSystem.out.print（cidao[i]+""）;
}
sum=cidao[count-1]-now;
}
if（now>cidao[0]&&now{
System.out.print（"磁盘扫描序列为：
"）;
while（cidao[k]{
k++;
}
l=k-1;
r=k;
while（（l>=0）&&（r{
if（（now-cidao[l]）<=（cidao[r]-now））//选择与当前磁道最近的请求给予服务
{
System.out.print（cidao[l]+""）;
sum+=now-cidao[l];
now=cidao[l];
l=l-1;
}else{
System.out.print（cidao[r]+""）;
sum+=cidao[r]-now;
now=cidao[r];
r=r+1;
}
}
if（l==-1）//磁头移动到序列的最小号，返回外侧扫描仍未扫描的磁道
{
for（j=r;jSystem.out.print（cidao[j]+""）;
}
sum+=cidao[count-1]-cidao[0];
}else//磁头移动到序列的最大号，返回内侧扫描仍未扫描的磁道
{
for（j=l;j>=0;j--）{
System.out.print（cidao[j]+""）;
}
sum+=cidao[count-1]-cidao[0];
}
}
AverageDistance=（float）（sum）/（float）（count）;
System.out.println（""）;
System.out.println（"平均寻道长度：
"+AverageDistance）;
}
/*****************************扫描调度算法*******************************/
publicstaticvoidSCAN（）//先要给出当前磁道号和移动臂的移动方向
{
k=1;
intl,r;
bubble（）;//调用冒泡排序算法排序
if（cidao[count-1]<=now）//若当前磁道号大于请求序列中最大者，则直接由外向内依次给予各请求服务,此情况同最短寻道优先
{
System.out.print（"磁盘扫描序列为：
"）;
for（i=count-1;i>=0;i--）{
System.out.print（cidao[i]+""）;
}
sum=now-cidao[0];
}
if（cidao[0]>=now）//若当前磁道号小于请求序列中最小者，则直接由内向外依次给予各请求服务,此情况同最短寻道优先
{
System.out.print（"磁盘扫描序列为：
"）;
for（i=0;iSystem.out.print（cidao[i]+""）;
sum=cidao[count-1]-now;
}
if（now>cidao[0]&&now{
while（cidao[k]k++;
}
l=k-1;
r=k;
if（direction==false）//选择移动臂方向向内，则先向内扫描
{
System.out.print（"磁盘扫描序列为：
"）;
for（j=l;j>=0;j--）{
System.out.print（cidao[j]+""）;//输出向内扫描的序列
}
for（j=r;j{
System.out.print（cidao[j]+""）;//输出向外扫描的序列
}
sum=now-2*cidao[0]+cidao[count-1];
}else//选择移动臂方向向外，则先向外扫描
{
System.out.print（"磁盘扫描序列为：
"）;
for（j=r;jSystem.out.print（cidao[j]+""）;//输出向外扫描的序列
}
for（j=l;j>=0;j--）//磁头移动到最大号，则改变方向向内扫描未扫描的磁道
{
System.out.print（cidao[j]+""）;
}
sum=-now-cidao[0]+2*cidao[count-1];
}
}
AverageDistance=（float）（sum）/（float）（count）;
System.out.println（""）;
System.out.println（"平均寻道长度：
"+AverageDistance）;
}
/************************循环扫描调度算法*****************************/
publicstaticvoidCSCAN（）{
k=1;
intl,r;
bubble（）;//调用冒泡排序算法排序
if（cidao[count-1]<=now）//若当前磁道号大于请求序列中最大者，则直接将移动臂移动到最小号磁道依次向外给予各请求服务
{
System.out.print（"磁盘扫描序列为：
"）;
for（i=0;iSystem.out.print（cidao[i]+""）;
}
sum=now-2*cidao[0]+cidao[count-1];
}
if（cidao[0]>=now）//若当前磁道号小于请求序列中最小者，则直接由内向外依次给予各请求服务,此情况同最短寻道优先
{
System.out.print（"磁盘扫描序列为：
"）;
for（i=0;iSystem.out.print（cidao[i]+""）;
sum=cidao[count-1]-now;
}
if（now>cidao[0]&&now{
System.out.print（"磁盘扫描序列为：
"）;
while（cidao[k]{
k++;
}
l=k-1;
r=k;
for（j=r;jSystem.out.print（cidao[j]+""）;//输出从当前磁道向外扫描的序列
}
for（j=0;j{
System.out.print（cidao[j]+""）;
}
sum=2*cidao[count-1]+cidao[l]-now-2*cidao[0];
}
AverageDistance=（float）（sum）/（float）（count）;
System.out.println（""）;
System.out.print（"平均寻道长度：
"+AverageDistance）;
}
/*********************冒泡排序算法**************************/
publicstaticvoidbubble（）{
inttemp;
for（inti=0;ifor（intj=i+1;jif（cidao[i]>cidao[j]）{
temp=cidao[i];
cidao[i]=cidao[j];
cidao[j]=temp;
}
}
}
System.out.println（"排序后的磁盘序列为：
"）;
for（i=0;i{
System.out.print（cidao[i]+""）;
}
System.out.println（""）;
}
}
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