首先假设磁盘磁道数为 1500,磁头初始位置可任意设置。 2、用随机数生成函数产生“磁道号”序列(即磁盘请求的位置),共产生 400 个。其中 50%位于 0~499,25%分布在 500~999,25%分布在 1000~1499。具体的产生方法可参考 “题目一 页面置换算法的模拟实现及命中率对比”。 3、计算及比较每种磁盘调度算法下的磁头移动道数。
时间: 2024-03-27 13:41:49 浏览: 118
好的,您的问题是关于磁盘调度算法的。针对您提出的问题,我们可以使用以下几种磁盘调度算法来进行比较:
1. 先来先服务算法(FCFS):按照磁盘请求的到达顺序进行调度,不考虑磁盘请求的位置。
2. 最短寻道时间优先算法(SSTF):选择离当前磁头位置最近的请求进行调度。
3. 扫描算法(SCAN):磁头按照一个方向移动,直到到达磁盘的边界,然后改变方向继续移动,直到扫描完所有的请求。
4. 循环扫描算法(C-SCAN):类似于扫描算法,但是在到达磁盘的边界时不会改变方向,而是回到磁盘的起点处继续扫描。
针对您提供的磁盘请求序列,我们可以使用随机数生成函数产生相应的请求序列,并分别计算每种磁盘调度算法下的磁头移动道数,并进行比较。具体实现过程可以参考以下步骤:
1. 首先产生随机数生成函数,生成相应的磁盘请求序列。
2. 对于每种磁盘调度算法,按照算法规则进行调度,计算出磁头移动的道数。
3. 比较每种算法的磁头移动道数,找出最优的算法。
4. 输出每种算法的磁头移动道数,并输出最优算法的名称和磁头移动道数。
需要注意的是,在实际应用中,选择合适的磁盘调度算法需要考虑多种因素,如磁盘请求的分布、磁盘的读写速度等。因此,我们需要根据实际情况选择合适的算法。
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首先假设磁盘磁道数为1500,磁头初始位置可任意设置。 2、用随机数生成函数产生“磁道号”序列(即磁盘请求的位置),共产生400 个。其中 50%位于0~499,25%分布在500~999,25%分布在1000~1499。
好的,以下是生成上述要求的C语言代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define MAX_TRACKS 1500
#define REQUESTS 400
int main() {
int requests[REQUESTS];
int current_track = 0; // 磁头初始位置
int total_distance = 0; // 总寻道距离
float average_distance; // 平均寻道距离
int i;
// 设置随机数种子
srand(time(NULL));
// 生成磁道号序列
for (i = 0; i < REQUESTS; i++) {
int random_num = rand() % 100;
if (random_num < 50) {
// 50%的请求在0~499之间
requests[i] = rand() % 500;
} else if (random_num < 75) {
// 25%的请求在500~999之间
requests[i] = rand() % 500 + 500;
} else {
// 25%的请求在1000~1499之间
requests[i] = rand() % 500 + 1000;
}
}
// 执行磁盘调度算法
for (i = 0; i < REQUESTS; i++) {
int distance = abs(requests[i] - current_track);
total_distance += distance;
current_track = requests[i];
}
// 计算平均寻道距离
average_distance = (float) total_distance / REQUESTS;
// 输出结果
printf("总寻道距离:%d\n", total_distance);
printf("平均寻道距离:%.2f\n", average_distance);
return 0;
}
```
这段代码使用了rand()函数来生成随机数,并根据题目要求生成了400个磁道号。然后使用一个循环来执行磁盘调度算法,计算总寻道距离,并最终输出结果。
模拟实现 FCFS、SSTF、电梯 LOOK、C-SCAN 算法,并计算及比较磁头移动道数。1、首先假设磁盘磁道数为 1500,磁头初始位置可任意设置。 2、用随机数生成函数产生“磁道号”序列(即磁盘请求的位置),共产生 400 个。其中 50%位于 0~499,25%分布在 500~999,25%分布在 1000~1499。
好的,我会根据您的要求进行模拟实现 FCFS、SSTF、电梯 LOOK、C-SCAN 算法,并计算及比较磁头移动道数。
首先,我们可以定义一个磁盘请求队列,用于存储随机生成的磁道号序列。然后,我们可以定义一个磁头初始位置,初始位置可以随机生成。
然后,我们可以按照 FCFS、SSTF、电梯 LOOK、C-SCAN 算法的步骤进行模拟实现。
1. FCFS算法
FCFS算法是最简单的磁盘调度算法,按照磁盘请求队列中请求的顺序进行磁头移动。
算法步骤如下:
1. 读取磁盘请求队列中第一个请求的磁道号;
2. 计算磁头移动的距离;
3. 将磁头移动到请求的磁道上,处理该请求;
4. 从磁盘请求队列中删除该请求;
5. 重复执行步骤1~4,直到磁盘请求队列为空。
代码实现如下:
```python
import random
# 随机生成磁道号序列
tracks = []
for i in range(200):
r = random.random()
if r < 0.5:
track = random.randint(0, 499)
elif r < 0.75:
track = random.randint(500, 999)
else:
track = random.randint(1000, 1499)
tracks.append(track)
# 随机生成磁头初始位置
head = random.randint(0, 1499)
# FCFS 算法
fcfs_tracks = tracks.copy()
fcfs_head = head
fcfs_distance = 0
while fcfs_tracks:
track = fcfs_tracks.pop(0)
fcfs_distance += abs(track - fcfs_head)
fcfs_head = track
print("FCFS算法磁头移动道数:", fcfs_distance)
```
2. SSTF算法
SSTF算法选择距离当前磁头最近的磁道进行访问。
算法步骤如下:
1. 找到距离当前磁头最近的磁道号;
2. 计算磁头移动的距离;
3. 将磁头移动到该磁道上,处理该请求;
4. 从磁盘请求队列中删除该请求;
5. 重复执行步骤1~4,直到磁盘请求队列为空。
代码实现如下:
```python
# SSTF 算法
sstf_tracks = tracks.copy()
sstf_head = head
sstf_distance = 0
while sstf_tracks:
min_distance = float("inf")
min_index = 0
for i, track in enumerate(sstf_tracks):
distance = abs(track - sstf_head)
if distance < min_distance:
min_distance = distance
min_index = i
track = sstf_tracks.pop(min_index)
sstf_distance += min_distance
sstf_head = track
print("SSTF算法磁头移动道数:", sstf_distance)
```
3. 电梯 LOOK算法
电梯 LOOK算法是一种改进的 SCAN算法,它在到达磁盘的边界时改变方向而不是直接返回。
算法步骤如下:
1. 找到距离当前磁头最近的、方向上的磁道号;
2. 计算磁头移动的距离;
3. 将磁头移动到该磁道上,处理该请求;
4. 从磁盘请求队列中删除该请求;
5. 如果到达磁盘的边界,改变方向;
6. 重复执行步骤1~5,直到磁盘请求队列为空。
代码实现如下:
```python
# 电梯 LOOK 算法
look_tracks = tracks.copy()
look_head = head
look_distance = 0
look_direction = 1 # 1表示向外,-1表示向内
while look_tracks:
min_distance = float("inf")
min_index = 0
for i, track in enumerate(look_tracks):
if (track - look_head) * look_direction >= 0:
distance = abs(track - look_head)
if distance < min_distance:
min_distance = distance
min_index = i
if min_distance == float("inf"):
look_direction = -look_direction
continue
track = look_tracks.pop(min_index)
look_distance += min_distance
look_head = track
print("电梯 LOOK 算法磁头移动道数:", look_distance)
```
4. C-SCAN算法
C-SCAN算法是一种改进的 SCAN算法,它在到达磁盘的边界时直接返回另一端的边界,而不是改变方向。
算法步骤如下:
1. 找到距离当前磁头最近的、方向上的磁道号;
2. 计算磁头移动的距离;
3. 将磁头移动到该磁道上,处理该请求;
4. 从磁盘请求队列中删除该请求;
5. 如果到达磁盘的边界,直接返回另一端的边界;
6. 重复执行步骤1~5,直到磁盘请求队列为空。
代码实现如下:
```python
# C-SCAN 算法
cscan_tracks = tracks.copy()
cscan_head = head
cscan_distance = 0
cscan_direction = 1 # 1表示向外,-1表示向内
while cscan_tracks:
min_distance = float("inf")
min_index = 0
for i, track in enumerate(cscan_tracks):
if (track - cscan_head) * cscan_direction >= 0:
distance = abs(track - cscan_head)
if distance < min_distance:
min_distance = distance
min_index = i
if min_distance == float("inf"):
cscan_distance += (1500 - cscan_head) if cscan_direction == 1 else cscan_head
cscan_head = 0 if cscan_direction == 1 else 1499
cscan_distance += 1500
cscan_direction = -cscan_direction
continue
track = cscan_tracks.pop(min_index)
cscan_distance += min_distance
cscan_head = track
print("C-SCAN算法磁头移动道数:", cscan_distance)
```
运行以上代码,我们可以得到四种算法的磁头移动道数,并进行比较。
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