操作系统课程设计报告-磁盘调度算法的模拟实现.docVIP

淮阴工学院 操作系统课程设计报告 选题名称: 磁盘调度算法的模拟实现 系（院）: 经济管理学院 专 业: 信息管理与信息系统 班 级: 姓名:学 号: 指导教师: 学年学期: 2014 ~ 2015 学年 第 1 学期 2014 年 12 月 21 日 设计任务书 课题 名称 磁盘调度算法的模拟实现 设计 目的 调研并熟悉磁盘调度的基本概念、排序算法与工作规程； 学习Visual C++中的图形化界面设计技术； 通过实际编程加深对基础知识的理解，提高实践能力； 学习开发资料的收集与整理，学会撰写课程设计报告。 实验 环境 微型电子计算机（PC）； 安装Windows 2000以上操作系统，Visual C++6.0开发工具。 任务 要求 利用课余时间去图书馆或上网查阅课题相关资料，深入理解课题含义及设计要求，注意材料收集与整理； 在第15周末之前完成预设计，并请指导教师审查，通过后方可进行下一步工作； 本课题主要实现能用各种排序算法实现对数据的排序，排序后显示排序结果。 结束后，及时提交设计报告（含纸质稿、电子稿），要求格式规范、内容完整、结论正确，正文字数不少于3000字（不含代码）。 工作进度计划 序号 起止日期 工 作 内 容 1 2014.12.15~2014.12.16 在预设计的基础上，进一步查阅资料，完善设计方案，形成书面材料。 2 2014.12.17~2014.12.18 设计总体方案，构建、绘制流程框图，编写代码，上机调试。 3 2014.12.18~2014.12.19 测试程序，优化代码，增强功能，撰写设计报告。 4 2014.12.20~2014.12.21 提交软件代码、设计报告，参加答辩，根据教师反馈意见，修改、完善设计报告。 指导教师（签章）： 年月日 摘要： 磁盘是外设中一个很常用的部分，所以，对磁盘数据的寻道时间的长短可以直接影响机器的整体运行速度的快慢。本设计为一个模拟磁盘调度算法的磁盘调度模拟系统，能够模拟先来先服务（FCFS）算法、最短寻道时间（SSTF）算法、电梯（SCAN）算法、环形扫描（C_SCAN）算法及N_SCAN算法五个磁盘调度算法，输入为一组作业的磁道请求，输出为按选择的算法执行时的磁头移动轨迹。其中，先来先服务（FCFS）算法、最短寻道时间（SSTF）算法、电梯（SCAN）算法为基本算法，环形扫描（C_SCAN）算法及N_SCAN算法为扩展算法。 关键字：磁盘调度；模拟；算法；选择；执行； 目录 1 磁盘调度算法的基本概念 1 2 主要算法分析 2 2.1 先来先服务算法（FCFS） 2 2.2 最短寻道时间优先算法（SSTF） 2 2.3 扫描算法（SCAN） 2 3 各算法的流程图 3 4 调试分析及测试结果 5 4.1 运行结果 5 4.2 程序代码 7 总结 12 致谢 13 参考文献 14 1 磁盘调度算法的基本概念 设备的动态分配算法与进程调度相似，也是基于一定的分配策略的。常用的分配策略有先请求先分配、优先级高者先分配等策略。在多道程序系统中，低效率通常是由于磁盘类旋转设备使用不当造成的。操作系统中，对磁盘的访问要求来自多方面，常常需要排队。这时，对众多的访问要求按一定的次序响应，会直接影响磁盘的工作效率，进而影响系统的性能。访问磁盘的时间因子由3部分构成，它们是查找（查找磁道）时间、等待（旋转等待扇区）时间和数据传输时间，其中查找时间是决定因素。因此，磁盘调度算法先考虑优化查找策略，需要时再优化旋转等待策略。 平均寻道长度（L）为所有磁道所需移动距离之和除以总的所需访问的磁道数（N），即：L （M1+M2+……+Mi+……+MN）/N 其中Mi为所需访问的磁道号所需移动的磁道数。 启动磁盘执行输入输出操作时，要把移动臂移动到指定的柱面，再等待指定扇区的旋转到磁头位置下，然后让指定的磁头进行读写，完成信息传送。因此，执行一次输入输出所花的时间有： 寻找时间——磁头在移动臂带动下移动到指定柱面所花的时间。 延迟时间——指定扇区旋转到磁头下所需的时间。 传送时间——由磁头进程读写完成信息传送的时间。 其中传送信息所花的时间，是在硬件设计就固定的。而寻找时间和延迟时间是与信息在磁盘上的位置有关。为了减少移动臂进行移动花费的时间，每个文件的信息不是按盘面上的磁道顺序存放满一个盘面后，再放到下一个盘面上。而是按柱面存放，同一柱面上的各磁道被放满信息后，再放到下一个柱面上。所以各磁盘的编号按柱面顺序，每个柱面按磁道顺序，每个磁道又按扇区顺序进行排序。 磁盘是可供多个进程共享的设备，当有多个进程都要求访问磁盘是，应采用一种最佳调度算法，以使各种进程对磁盘的平均访问时间最小。由于在访问磁盘的时