用C语言模拟实现先来先服务(FCFS)、最短寻道优先(SSTF)、电梯算法(SCAN、方向为从低磁道向高磁道)三种磁盘调度算法的磁道访问过程。

时间: 2024-05-07 20:09:55 浏览: 87
这是一个比较复杂的问题,需要编写一定量的代码才能实现。下面给出一个简单的示例代码,仅供参考。 首先,我们需要定义一个磁道请求结构体,用来存储每个请求的信息: ```c struct request { int track; // 磁道号 int visited; // 是否已访问过 }; ``` 然后,我们需要实现三种磁盘调度算法的函数。这里我们先实现 FCFS 算法: ```c void fcfs(struct request *req, int n) { int current = 0; // 当前磁头所在磁道 int total_distance = 0; // 总寻道距离 for (int i = 0; i < n; i++) { int distance = abs(req[i].track - current); // 计算到达下一个请求的距离 total_distance += distance; // 累加总寻道距离 current = req[i].track; // 更新当前磁头所在磁道 } printf("FCFS: Total distance = %d\n", total_distance); } ``` SSTF 算法比较复杂,需要对请求进行排序。这里我们采用冒泡排序,但实际上更高效的排序算法可以提高程序的性能: ```c void sstf(struct request *req, int n) { int current = 0; // 当前磁头所在磁道 int total_distance = 0; // 总寻道距离 for (int i = 0; i < n; i++) { // 选择距离当前磁头最近的请求 int nearest = -1; int min_distance = INT_MAX; for (int j = 0; j < n; j++) { if (!req[j].visited) { int distance = abs(req[j].track - current); if (distance < min_distance) { nearest = j; min_distance = distance; } } } // 更新当前磁头位置和总寻道距离 req[nearest].visited = 1; total_distance += min_distance; current = req[nearest].track; } printf("SSTF: Total distance = %d\n", total_distance); } ``` 最后是 SCAN 算法。这里我们假设磁头方向为从低磁道向高磁道,因此需要将请求按照磁道号从小到大排序: ```c void scan(struct request *req, int n) { int current = 0; // 当前磁头所在磁道 int total_distance = 0; // 总寻道距离 int direction = 1; // 磁头移动方向:1 表示向高磁道,-1 表示向低磁道 // 按磁道号排序 for (int i = 0; i < n - 1; i++) { for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) { if (req[j].track > req[j+1].track) { struct request tmp = req[j]; req[j] = req[j+1]; req[j+1] = tmp; } } } // 找到第一个大于当前磁头位置的请求 int next = 0; while (next < n && req[next].track < current) { next++; } while (next < n || direction == 1) { // 计算到达下一个请求的距离 int distance = 0; if (next < n) { distance = abs(req[next].track - current); } else { distance = abs(199 - current); } // 更新当前磁头位置和总寻道距离 total_distance += distance; current += direction * distance; // 判断是否到达边界,需要改变方向 if (current == 0 || current == 199) { direction = -direction; } // 找到下一个请求 while (next < n && req[next].track <= current) { next++; } } printf("SCAN: Total distance = %d\n", total_distance); } ``` 完整代码如下: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <limits.h> struct request { int track; int visited; }; void fcfs(struct request *req, int n) { int current = 0; int total_distance = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { int distance = abs(req[i].track - current); total_distance += distance; current = req[i].track; } printf("FCFS: Total distance = %d\n", total_distance); } void sstf(struct request *req, int n) { int current = 0; int total_distance = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { int nearest = -1; int min_distance = INT_MAX; for (int j = 0; j < n; j++) { if (!req[j].visited) { int distance = abs(req[j].track - current); if (distance < min_distance) { nearest = j; min_distance = distance; } } } req[nearest].visited = 1; total_distance += min_distance; current = req[nearest].track; } printf("SSTF: Total distance = %d\n", total_distance); } void scan(struct request *req, int n) { int current = 0; int total_distance = 0; int direction = 1; for (int i = 0; i < n - 1; i++) { for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) { if (req[j].track > req[j+1].track) { struct request tmp = req[j]; req[j] = req[j+1]; req[j+1] = tmp; } } } int next = 0; while (next < n && req[next].track < current) { next++; } while (next < n || direction == 1) { int distance = 0; if (next < n) { distance = abs(req[next].track - current); } else { distance = abs(199 - current); } total_distance += distance; current += direction * distance; if (current == 0 || current == 199) { direction = -direction; } while (next < n && req[next].track <= current) { next++; } } printf("SCAN: Total distance = %d\n", total_distance); } int main() { struct request req[] = { { 55, 0 }, { 58, 0 }, { 39, 0 }, { 18, 0 }, { 90, 0 }, { 160, 0 }, { 150, 0 }, { 38, 0 }, { 184, 0 }, { 65, 0 }, }; int n = sizeof(req) / sizeof(req[0]); fcfs(req, n); for (int i = 0; i < n; i++) { req[i].visited = 0; } sstf(req, n); for (int i = 0; i < n; i++) { req[i].visited = 0; } scan(req, n); return 0; } ```
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