磁盘调度算法代码 2.docx
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磁盘调度算法代码2
磁盘调度算法
一.需求分析
编译程序运用磁盘的四种调度算法实现对磁盘的调度，四种算法分别为先来先服务（FCFS）算法，最短寻道时间优先（SSTF）算法，扫描调度（SCAN）算法，循环扫描（C-SCAN）算法。
二．总体设计及分类简介
磁盘调度中常用的有四种算法，功能分别如下：
1.先来先服务（FCFS）算法。
即先来的请求先被响应。
FCFS策略看起来似乎是相当"公平"的，但是当请求的频率过高的时候FCFS策略的响应时间就会大大延长。
FCFS策略为我们建立起一个随机访问机制的模型，但是假如用这个策略反复响应从里到外的请求，那么将会消耗大量的时间。
为了尽量降低寻道时间，看来我们需要对等待着的请求进行适当的排序，而不是简单的使用FCFS策略。
这个过程就叫做磁盘调度管理。
有时候FCFS也被看作是最简单的磁盘调度算法。
2.最短寻道时间优先（SSTF）算法。
要求访问的磁道，与当前磁头所在的磁道距离最近，以使每次的寻道时间最短。
3.扫描调度（SCAN）算法。
该算法不仅考虑到欲访问的磁道与当前磁道间的距离，更优先考虑的是磁头当前的移动方向。
例如，当磁头正在自里向外移动时，SCAN算法所考虑的下一个访问对象，应是其欲访问的磁道，既在当前磁道之外，又是距离最近的。
这样自里向外的访问，直至再无更外的磁道需要访问时，才将磁道换向自外向里移动。
这时，同样也是每次选择这样的进程来调度，也就是要访问的当前位置内距离最近者，这样，磁头又逐步地从外向里移动，直至再无更里面的磁道要访问，从而避免了出现“饥饿”现像。
4.循环扫描（C-SCAN）算法。
当磁头刚从里向外移动而越过了某一磁道时，恰好又有一进程请求访问此磁道，这时，该里程就必须等待，为了减少这种延迟，CSCAN算法规定磁头单向移动，而本实验过程中我们所设计的是磁头从里向外移动，而从外向里移动时只须改方向而已，本实验未实现。
但本实验已完全能演示循环扫描的全过程。
三．目的
1.熟悉并掌握磁盘管理系统的设计方法，加深对所学各种磁盘调度算法及其算法的特点的了解。
2.掌握磁盘调度的基本概念，比较各种磁盘调度算法的优劣
四.要求
从课程设计的目的出发，通过设计工作的各个环节，达到以下设计要求：
1.对系统进行功能模块分析、控制模块分析正确；
2.系统设计要实用；
3.编程简练，可用，功能全面,具有较好的健壮性；
4.说明书、流程图要清楚。
五.详细设计及算法流程图
1.总流程图
2.先来先服务（FCFS）算法流程图
3.最短寻道时间优先（SSTF）算法流程图
4.扫描调度（SCAN）算法流程图
5.循环扫描（C-SCAN）算法流程图
附录：
修改后的程序：
#include
#include
usingnamespacestd;
voidFCFS（inta[],intn）;
voidSSTF（inta[],intn）;
voidSCAN（inta[],intn）;
voidCSCAN（inta[],intn）;
intmain（）
{
intn;//磁道的个数
ints;//功能号
cout<<"请输入当前磁道的个数：
"<cin>>n;
int*a=newint[n];
cout<<"输入磁道号为：
";
for（inti=0;i{
cin>>a[i];
cout<}
cout<while
（1）
{cout<cout<<"┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓"<cout<<"┃ 磁盘调度算法功能列表 ┃"<cout<<"┠───────────────────────┨"<cout<<"┃1、先来先服务算法（FCFS）┃"<cout<<"┠───────────────────────┨"<cout<<"┃2、最短寻道时间算法（SSTF）┃"<cout<<"┠───────────────────────┨"<cout<<"┃3、扫描算法（SCAN）┃"<cout<<"┠───────────────────────┨"<cout<<"┃4、循环扫描算法（CSCAN）┃"<cout<<"┠───────────────────────┨"<cout<<"┃0、退出┃"<cout<<"┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛"<cout<cout<<"请选择所需功能的前置编号:
";
cin>>s;
if（s>4）
{
cout<<"数据输入有误！
请重新输入：
"<}
else
{
switch（s）
{case0:
exit（0）;break;
case1:
FCFS（a,n）;break;
case2:
SSTF（a,n）;break;
case3:
SCAN（a,n）;break;
case4:
CSCAN（a,n）;break;
}
}
}
return0;
}
//先来先服务调度算法（FCFS）
voidFCFS（inta[],intn）
{
intj,i,first=0,now;
floatsum=0,m;
cout<<"请输入当前磁道号：
";
cin>>now;//确定当前磁头所在位置
cout<<"磁盘调度顺序为：
"<for（i=0;i{
cout<}
//计算sum
for（i=0,j=1;j{
first+=abs（a[j]-a[i]）;//外围磁道与最里面磁道的距离
}
sum+=first+abs（now-a[0]）;
cout<cout<<"移动的总磁道数为：
"<m=sum/n;
cout<<"平均寻道长度为：
"<}
//最短寻道时间算法（SSTF）
voidSSTF（inta[],intn）
{
inttemp;
intk=1;
intnow,l,r;
inti,j;
floatm,sum=0;
//将磁道号按递增排序
for（i=0;ifor（j=i+1;j{
if（a[i]>a[j]）
{
temp=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=temp;
}
}
cout<<"按递增顺序排好的磁道显示为：
"<for（i=0;i{
cout<}
cout<cout<<"请输入当前的磁道号：
";
cin>>now;//确定当前磁头所在位置
cout<<"磁盘调度顺序为：
"<if（a[n-1]<=now）//当前磁头位置大于最外围欲访问磁道
{
for（i=n-1;i>=0;i--）
cout<sum=now-a[0];
}
else
if（a[0]>=now）//当前磁头位置小于最里欲访问磁道
{
for（i=0;icout<sum=a[n-1]-now;
}
else
{
while（a[k]{
k++;
}
l=k-1;//在磁头位置的前一个欲访问磁道
r=k;//磁头欲访问磁道
while（（l>=0）&&（r{
if（（now-a[l]）<=（a[r]-now））//选择离磁头近的磁道
{
cout<sum+=now-a[l];
now=a[l];
l=l-1;
}
else
{
cout<sum+=a[r]-now;
now=a[r];
r=r+1;
}
}
if（l=-1）//磁头位置里侧的磁道已访问完
{
for（j=r;j{
cout<}
sum+=a[n-1]-a[0];
}
if（r==n）//磁头位置外侧的磁道已访问完
{
for（j=k-1;j>-1;j--）//访问磁头位置里侧的磁道
{
cout<}
sum+=a[n-1]-a[0];
}
}
cout<cout<<"移动的总道数为:
"<m=sum/n;
cout<<"平均寻道长度为：
"<}
//扫描算法（SCAN）
voidSCAN（inta[],intn）
{
inttemp;
intk=1;
intnow,l,r;
inti,j;
floatm,sum=0;
for（i=0;ifor（j=i+1;j{
if（a[i]>a[j]）
{
temp=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=temp;
}
}
cout<<"按递增顺序排好的磁道为：
"<for（i=0;i{
cout<}
cout<cout<<"请输入当前的磁道号：
";
cin>>now;
//以下算法确定磁道访问顺序
if（a[n-1]<=now）//磁头位置大于最外围欲访问磁道
{
for（i=n-1;i>=0;i--）
cout<sum=now-a[0];
}
else
if（a[0]>=now）//磁头位置小于最里欲访问磁道
{
for（i=0;icout<sum=a[n-1]-now;
}
else//磁头位置在最里侧磁道与最外侧磁道之间
{intd;
while（a[k]{//确定当前磁道在已排的序列中的位置
k++;
}
l=k-1;//在磁头位置的前一个欲访问磁道
r=k;//磁头欲访问磁道
cout<<"请输入当前磁头移动的方向（0表示向内，1表示向外）:
";
cin>>d;//确定磁头访问的方向
cout<<"磁盘调度顺序为：
";
if（d==0||d==1）
{
if（d==0）//磁头向内
{
for（j=l;j>=0;j--）
{
cout<}
for（j=r;j{
cout<}
sum=now-2*a[0]+a[n-1];
}
if（d==1）//磁头向外
{
for（j=r;j{
cout<}
for（j=l;j>=0;j--）
{
cout<}
sum=2*a[n-1]-now-a[0];
}
}
else
cout<<"请输入0或1！
"<}
cout<cout<<"移动的总道数为：
"<m=sum/n;
cout<<"平均寻道长度为：
"<}
//循环扫描算法（CSCAN）
voidCSCAN（inta[],intn）
{
inttemp;
intnow,l,r;
inti,j;
floatm,sum=0;
intk=1;
for（i=0;ifor（j=i+1;j{
if（a[i]>a[j]）
{
temp=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=temp;
}
}
cout<<"按递增顺序排好的磁道为：
"<for（i=0;i{
cout<}
cout<cout<<"请输入当前的磁道号：
";
cin>>now;//确定当前磁道号
if（a[n-1]<=now）//磁头位置大于最外围欲访问磁道
{
for（i=0;icout<sum=now-2*a[0]+a[n-1];
}
else
if（a[0]>=now）//磁头位置小于最里欲访问磁道
{
for（i=0;icout<sum=a[n-1]-now;
}
else//磁头位置在最里侧磁道与最外侧磁道之间
{intd;
while（a[k]{
k++;
}
l=k-1;//在磁头位置的前一个欲访问磁道
r=k;//磁头欲访问磁道
cout<<"请输入当前磁头移动的方向（0表示向内，1表示向外）:
";
cin>>d;//确定磁头访问的方向
cout<<"磁盘调度顺序为：
";
if（d==0||d==1）
{
if（d==1）//磁头向外侧访问
{
for（j=r;j{
cout<}
for（j=0;j{
cout<}
sum=2*a[n-1]-now-2*a[0]+a[l];
}
if（d==0）//磁头向内侧访问
{
for（j=r-1;j>=0;j--）
{
cout<}
for（j=n-1;j>=r;j--）
{
cout<}
sum=2*a[n-1]-2*a[0]+now-a[r];
}
}
else
cout<<"请输入0或1!
";
}
cout<cout<<"移动的总道数为：
"<m=sum/n;
cout<<"平均寻道长度为：
"<}
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