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。
时间: 2024-02-15 08:03:41 浏览: 70
好的,这是一个关于磁盘调度算法的问题,我会尽力解答。下面是对于题目的解析和实现思路:
1. 算法介绍
先来先服务(FCFS)算法:按照磁盘请求的顺序进行调度,先请求的先服务,不考虑磁头移动距离。
最短寻道时间优先(SSTF)算法:选择离当前磁头位置最近的请求进行服务,每次选择完请求后都要更新磁头位置。
SCAN算法:也称为电梯扫描算法,磁头按照一个方向移动,直到到达最边缘,然后改变方向移动,直到服务完所有的请求。
循环SCAN算法:类似SCAN算法,但是不是到达最边缘就改变方向,而是到达最边缘后返回到另一端,再继续服务请求。
2. 实现思路
首先,根据题目给定的请求序列和磁头位置,按照不同的算法排序。然后,根据排序后的请求序列,计算每次移动的距离,最后求出平均寻道长度。
具体实现可以采用以下步骤:
1) 根据题目给定的请求序列和磁头位置,将请求序列按照FCFS、SSTF、SCAN、循环SCAN算法排序。
2) 计算每次移动的距离,记录下来。
3) 计算平均寻道长度,即所有移动距离之和除以请求总数。
下面是伪代码实现:
```
// 输入参数
// n:磁道请求序列长度
// m:磁头位置
// direction:磁头移动方向,1表示正向,-1表示反向
// seq[]:磁道请求序列
// FCFS算法
fcfs(seq, n, m, direction) {
int move = 0; // 记录移动距离
int curr = m; // 记录当前磁头位置
for (int i = 0; i < n; i++) {
move += abs(curr - seq[i]); // 计算移动距离
curr = seq[i]; // 更新磁头位置
}
return move / n; // 返回平均寻道长度
}
// SSTF算法
sstf(seq, n, m, direction) {
int move = 0; // 记录移动距离
int curr = m; // 记录当前磁头位置
bool visited[n];
memset(visited, false, sizeof(visited)); // 标记请求是否被服务过
for (int i = 0; i < n; i++) {
int min_dist = INT_MAX;
int min_idx = -1;
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (!visited[j]) {
int dist = abs(curr - seq[j]);
if (dist < min_dist) {
min_dist = dist;
min_idx = j;
}
}
}
move += min_dist; // 计算移动距离
curr = seq[min_idx]; // 更新磁头位置
visited[min_idx] = true; // 标记请求已经被服务过
}
return move / n; // 返回平均寻道长度
}
// SCAN算法
scan(seq, n, m, direction) {
int move = 0; // 记录移动距离
int curr = m; // 记录当前磁头位置
int idx = -1; // 记录磁头移动方向
if (direction == 1) {
idx = 1;
} else {
idx = -1;
}
sort(seq, seq + n); // 将请求序列排序
int i;
for (i = 0; i < n; i++) {
if (seq[i] > curr) {
break;
}
}
if (i == n) {
i--;
idx = -1;
}
for (; i < n && i >= 0; i += idx) {
move += abs(curr - seq[i]); // 计算移动距离
curr = seq[i]; // 更新磁头位置
}
return move / n; // 返回平均寻道长度
}
// 循环SCAN算法
cscan(seq, n, m, direction) {
int move = 0; // 记录移动距离
int curr = m; // 记录当前磁头位置
int idx = -1; // 记录磁头移动方向
if (direction == 1) {
idx = 1;
} else {
idx = -1;
}
sort(seq, seq + n); // 将请求序列排序
int i;
for (i = 0; i < n; i++) {
if (seq[i] > curr) {
break;
}
}
if (i == n) {
i--;
idx = -1;
}
for (; i < n && i >= 0;) {
move += abs(curr - seq[i]); // 计算移动距离
curr = seq[i]; // 更新磁头位置
if (i == n - 1 && idx == 1) {
idx = -1;
} else if (i == 0 && idx == -1) {
idx = 1;
} else {
i += idx;
}
}
return move / n; // 返回平均寻道长度
}
```
这就是关于磁盘调度算法的解析和实现思路,希望对你有所帮助。
阅读全文