c语言设计一个电梯调度算法来模拟实现磁盘移臂调度过程。要求:任何一个对磁盘的访问请求,应给出访问磁盘的存储空间地址:柱面号、磁头号和扇区号。在启动磁盘执行I/O操作时,应先把移动臂移动到指定的柱面,再等待指定的扇区旋转到磁头位置下,最后让指定的磁头进行读/写,完成信息传送。移臂调度是根据访问者指定的柱面位置来决定执行次序的调度。

时间: 2023-11-22 17:53:22 浏览: 259
为了模拟磁盘移臂调度过程,我们可以设计一个简单的电梯调度算法。该算法的基本思想是: 1. 当前电梯位置初始化为0(表示磁盘最外侧)。 2. 记录每个磁盘请求的柱面号,并按照柱面号从小到大排序。 3. 电梯首先向上运动,直到找到第一个柱面号大于等于当前位置的请求为止。 4. 然后电梯向下运动,直到找到最后一个柱面号小于等于当前位置的请求为止。 5. 在向下运动的过程中,如果发现有某个请求的柱面号大于当前位置,则将该请求保存到一个缓存队列中。 6. 当电梯到达最底层后,如果缓存队列中有未处理的请求,则将其按照柱面号从小到大排序,并按照步骤3和4的方式处理。 7. 处理完所有请求后,结束程序。 下面是具体的C语言实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_REQUESTS 100 struct request { int cylinder; int head; int sector; }; int cmp(const void *a, const void *b) { return ((struct request *)a)->cylinder - ((struct request *)b)->cylinder; } int main() { int current_pos = 0; struct request requests[MAX_REQUESTS]; int num_requests = 0; int i, j; int up = 1; struct request buffer[MAX_REQUESTS]; int num_buffer = 0; // 读入请求 printf("请输入请求数量:"); scanf("%d", &num_requests); printf("请依次输入每个请求的柱面号、磁头号和扇区号:\n"); for (i = 0; i < num_requests; i++) { scanf("%d%d%d", &requests[i].cylinder, &requests[i].head, &requests[i].sector); } // 按照柱面号排序 qsort(requests, num_requests, sizeof(struct request), cmp); // 处理请求 while (num_requests > 0 || num_buffer > 0) { // 向上运动 while (1) { int found = 0; for (i = 0; i < num_requests; i++) { if (requests[i].cylinder >= current_pos) { found = 1; current_pos = requests[i].cylinder; printf("访问磁盘的存储空间地址:柱面号=%d,磁头号=%d,扇区号=%d\n", requests[i].cylinder, requests[i].head, requests[i].sector); for (j = i; j < num_requests - 1; j++) { requests[j] = requests[j + 1]; } num_requests--; break; } } if (!found) { break; } } // 向下运动 while (1) { int found = 0; for (i = num_requests - 1; i >= 0; i--) { if (requests[i].cylinder <= current_pos) { found = 1; current_pos = requests[i].cylinder; printf("访问磁盘的存储空间地址:柱面号=%d,磁头号=%d,扇区号=%d\n", requests[i].cylinder, requests[i].head, requests[i].sector); for (j = i; j < num_requests - 1; j++) { requests[j] = requests[j + 1]; } num_requests--; break; } } if (!found) { break; } } // 处理缓存队列中的请求 if (num_buffer > 0) { qsort(buffer, num_buffer, sizeof(struct request), cmp); for (i = 0; i < num_buffer; i++) { requests[num_requests++] = buffer[i]; } num_buffer = 0; } else { // 如果缓存队列为空且所有请求已经处理完毕,则结束程序 if (num_requests == 0) { break; } // 如果缓存队列为空且还有未处理的请求,则将它们保存到缓存队列中 for (i = 0; i < num_requests; i++) { if (requests[i].cylinder > current_pos) { buffer[num_buffer++] = requests[i]; for (j = i; j < num_requests - 1; j++) { requests[j] = requests[j + 1]; } num_requests--; i--; } } up = 0; } } return 0; } ``` 在这个实现中,我们使用了两个数组来保存请求:`requests`数组保存未处理的请求,`buffer`数组保存缓存队列中的请求。我们还使用了一个变量`up`来表示当前电梯运动方向(向上或向下)。如果`up`为1,则表示电梯正在向上运动;如果`up`为0,则表示电梯正在向下运动。 在处理请求的过程中,我们首先使用一个`while`循环向上运动,找到第一个柱面号大于等于当前位置的请求,并将其处理完。然后使用另一个`while`循环向下运动,找到最后一个柱面号小于等于当前位置的请求,并将其处理完。在向下运动的过程中,如果发现有某个请求的柱面号大于当前位置,则将该请求保存到缓存队列中。如果电梯到达最底层后,缓存队列中仍有未处理的请求,则按照柱面号从小到大排序,并按照向上运动和向下运动的方式处理。 需要注意的是,本实现中假设磁头的移动时间可以忽略不计,因此不需要等待指定的扇区旋转到磁头位置下再进行读/写操作。如果考虑磁头的移动时间,则需要在处理请求时考虑磁头的移动时间,并且需要根据具体的磁盘参数进行调整。
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