课程设计 手动实现磁盘调动算法

磁盘调度算法

一、实验内容

   模拟电梯调度算法，实现对磁盘的驱动调度。 

二、实验目的

磁盘是一种高速、大量旋转型、可直接存取的存储设备。它作为计算机系统的辅助存储器，负担着繁重的输入输出任务，在多道程序设计系统中，往往同时会有若干个要求访问磁盘的输入输出请示等待处理。系统可采用一种策略，尽可能按最佳次序执行要求访问磁盘的诸输入输出请求，这就叫驱动调度，使用的算法称驱动调度算法。驱动调度能降低为若干个输入输出请求服务所须的总时间，从而提高系统效率。本实验要求学生模拟设计一个驱动调度程序，观察驱动调度程序的动态运行过程。

三、实验原理

模拟电梯调度算法，对磁盘调度。

磁盘是要供多个进程共享的存储设备，但一个磁盘每个时刻只能为一个进程服务。

当有进程在访问某个磁盘时，其他想访问该磁盘的进程必须等待，直到磁盘一次工作结束。

当有多个进程提出输入输出请求处于等待状态，可用电梯调度算法从若干个等待访问者中选择一个进程，让它访问磁盘。当存取臂仅需移到一个方向最远的所请求的柱面后,如果没有访问请求了,存取臂就改变方向。

    假设磁盘有200个磁道，用C语言随机函数随机生成一个磁道请求序列（不少于15个）放入模拟的磁盘请求队列中，假定当前磁头在100号磁道上，并向磁道号增加的方向上移动。请给出按电梯调度算法进行磁盘调度时满足请求的次序,并计算出它们的平均寻道长度。

实现代码

~~~~~~~~头文件~~~~~~~~~

#pragma once#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<assert.h>#include<time.h>#define size 20typedef struct Track{int present;//当前访问的磁道  int nextTrack;//被访问的下一个磁道数  int change;//移动距离  struct Track  *next;//指针域 }Track,*pTrack;//初始化void Init(pTrack* phead);//磁道选择插入void Insert(pTrack* phead, int m);//磁盘的运行过程void Action(pTrack* phead);//建立一个新的节点pTrack SetLNode(int m);//磁道的排序void Sort(int arr[], int len);//打印磁道调度信息void Print(pTrack phead);

~~~~~~~~源代码~~~~~~~~

#include"Track.h"void Init(pTrack* phead){assert(phead);(*phead) = NULL;}void Print(pTrack phead){double count = 0;pTrack cur = phead;assert(phead);printf("从第100#号磁道开始\n");printf("被访问的下一个磁道数移动距离(磁道数)\n");while (cur){printf("%3d%3d\n", cur->nextTrack, cur->change);count += cur->change;cur = cur->next;}printf("平均寻道长度为 %3f\n", count / size);}pTrack SetLNode(int m){pTrack cur = NULL;cur = (pTrack)malloc(sizeof(Track));if (!cur){exit(EXIT_FAILURE);}cur->nextTrack = m;cur->next = NULL;return cur;}void Insert(pTrack* phead, int m)//m为当前要插进去的磁道编号{pTrack cur = *phead;pTrack pur = SetLNode(m);assert(phead);while (cur&&cur->next){cur = cur->next;}if (cur){cur->next = pur;pur->present = cur->nextTrack;pur->change = (pur->nextTrack) - (pur->present);if (pur->change < 0){pur->change = - pur->change;}}else{pur->present = 100;pur->change = (pur->nextTrack) - (pur->present);if (pur->change < 0){pur->change = -pur->change;}*phead= pur;}}void Sort(int arr[], int len){int i = 0;int j = 0;int temp = 0;int a[size] = { 0 };//先从小到大排序for (i = 1; i < len; i++){int temp = arr[i];j = i - 1;while (j >= 0 && temp < arr[j]){arr[j + 1] = arr[j];j--;}arr[j + 1] = temp;}for (i = 0; i < len; i++){if (arr[i] >= 100){temp = i;break;}}for (i = temp, j = 0; i < len; j++, i++){a[j] = arr[i];}for (i = j; i < len; i++){a[i] = arr[--temp];}for (i = 0; i < len; i++){arr[i] = a[i];}}void Action(pTrack* phead){pTrack cur = *phead;int arr[size] = { 0 };int i = 0;assert(phead);srand((unsigned)time(NULL));for (i = 0; i < size; i++){arr[i] = rand() % 201;;}Sort(arr, size);for (i = 0; i < size; i++){Insert(phead, arr[i]);}}

~~~~~~~~~测试代码~~~~~~~~~~

#include"Track.h"int main(){pTrack ptrack = NULL;Init(&ptrack);Action(&ptrack);Print(ptrack);system("pause");return 0;}