一、课程设计目的 通过磁盘调度算法的模拟设计,了解磁盘调度的特点。 容 二、课程设计内容 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。 示 三、要求及提示 本题目必须单人完成。 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。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。 注:本题目要求给出图形可视化界面,并且能够动态模拟每个算法的调度过程,可采用 从上一个请求到下一个请求进行连线的方式。根据以上内容生成C语言程序

时间: 2024-03-31 10:33:28 浏览: 136
好的,以下是一个简单的C语言程序,实现了FCFS、SSTF、电梯LOOK、C-SCAN算法的模拟,并计算比较了磁头移动道数。同时,程序使用了图形库SDL,实现了图形可视化界面,能够动态模拟每个算法的调度过程。 ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #include <SDL2/SDL.h> #define SCREEN_WIDTH 640 #define SCREEN_HEIGHT 480 #define RECT_WIDTH 10 #define RECT_HEIGHT 10 #define REQUEST_NUM 400 #define TRACK_NUM 1500 int requests[REQUEST_NUM]; int current_track = 0; int direction = 1; int fcfs_pos = 0; int sstf_pos = 0; int look_pos = 0; int cscan_pos = 0; int fcfs_track_moves = 0; int sstf_track_moves = 0; int look_track_moves = 0; int cscan_track_moves = 0; SDL_Window *window; SDL_Renderer *renderer; void init() { srand(time(NULL)); for (int i = 0; i < REQUEST_NUM; i++) { int r = rand() % 100; if (r < 50) { requests[i] = rand() % 500; } else if (r < 75) { requests[i] = 500 + rand() % 500; } else { requests[i] = 1000 + rand() % 500; } } if (SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO) != 0) { printf("SDL_Init Error: %s\n", SDL_GetError()); exit(1); } window = SDL_CreateWindow("Disk Scheduling", SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, SDL_WINDOW_SHOWN); if (window == NULL) { printf("SDL_CreateWindow Error: %s\n", SDL_GetError()); exit(1); } renderer = SDL_CreateRenderer(window, -1, SDL_RENDERER_ACCELERATED | SDL_RENDERER_PRESENTVSYNC); if (renderer == NULL) { printf("SDL_CreateRenderer Error: %s\n", SDL_GetError()); exit(1); } } void close() { SDL_DestroyRenderer(renderer); SDL_DestroyWindow(window); SDL_Quit(); } void draw_rect(int x, int y) { SDL_Rect rect = {x, y, RECT_WIDTH, RECT_HEIGHT}; SDL_RenderFillRect(renderer, &rect); } void draw_line(int x1, int y1, int x2, int y2) { SDL_RenderDrawLine(renderer, x1 + RECT_WIDTH / 2, y1 + RECT_HEIGHT / 2, x2 + RECT_WIDTH / 2, y2 + RECT_HEIGHT / 2); } void fcfs() { for (int i = 0; i < REQUEST_NUM; i++) { fcfs_track_moves += abs(requests[i] - fcfs_pos); draw_line(fcfs_pos * RECT_WIDTH, 0, requests[i] * RECT_WIDTH, RECT_HEIGHT); fcfs_pos = requests[i]; } } int find_nearest_request(int pos, int *visited) { int min_distance = TRACK_NUM; int nearest_index = -1; for (int i = 0; i < REQUEST_NUM; i++) { if (!visited[i]) { int distance = abs(requests[i] - pos); if (distance < min_distance) { min_distance = distance; nearest_index = i; } } } return nearest_index; } void sstf() { int visited[REQUEST_NUM] = {0}; for (int i = 0; i < REQUEST_NUM; i++) { int nearest_index = find_nearest_request(sstf_pos, visited); visited[nearest_index] = 1; sstf_track_moves += abs(requests[nearest_index] - sstf_pos); draw_line(sstf_pos * RECT_WIDTH, 2 * RECT_HEIGHT, requests[nearest_index] * RECT_WIDTH, 3 * RECT_HEIGHT); sstf_pos = requests[nearest_index]; } } void look() { while (1) { int nearest_index = find_nearest_request(look_pos, NULL); if (nearest_index == -1) { break; } look_track_moves += abs(requests[nearest_index] - look_pos); draw_line(look_pos * RECT_WIDTH, 4 * RECT_HEIGHT, requests[nearest_index] * RECT_WIDTH, 5 * RECT_HEIGHT); look_pos = requests[nearest_index]; } } void cscan() { int visited[REQUEST_NUM] = {0}; while (1) { int nearest_index = -1; if (direction == 1) { nearest_index = find_nearest_request(cscan_pos, visited); if (nearest_index == -1) { direction = -1; continue; } if (requests[nearest_index] > cscan_pos && cscan_pos != 0) { draw_line(cscan_pos * RECT_WIDTH, 6 * RECT_HEIGHT, 0, 7 * RECT_HEIGHT); cscan_track_moves += cscan_pos; cscan_pos = 0; draw_line(0, 7 * RECT_HEIGHT, requests[nearest_index] * RECT_WIDTH, 7 * RECT_HEIGHT); } else { draw_line(cscan_pos * RECT_WIDTH, 6 * RECT_HEIGHT, requests[nearest_index] * RECT_WIDTH, 7 * RECT_HEIGHT); } cscan_track_moves += abs(requests[nearest_index] - cscan_pos); cscan_pos = requests[nearest_index]; visited[nearest_index] = 1; } else { nearest_index = find_nearest_request(cscan_pos, visited); if (nearest_index == -1) { break; } if (requests[nearest_index] < cscan_pos && cscan_pos != TRACK_NUM - 1) { draw_line(cscan_pos * RECT_WIDTH, 6 * RECT_HEIGHT, (TRACK_NUM - 1) * RECT_WIDTH, 7 * RECT_HEIGHT); cscan_track_moves += TRACK_NUM - 1 - cscan_pos; cscan_pos = TRACK_NUM - 1; draw_line((TRACK_NUM - 1) * RECT_WIDTH, 7 * RECT_HEIGHT, requests[nearest_index] * RECT_WIDTH, 7 * RECT_HEIGHT); } else { draw_line(cscan_pos * RECT_WIDTH, 6 * RECT_HEIGHT, requests[nearest_index] * RECT_WIDTH, 7 * RECT_HEIGHT); } cscan_track_moves += abs(requests[nearest_index] - cscan_pos); cscan_pos = requests[nearest_index]; visited[nearest_index] = 1; } } } int main(int argc, char *argv[]) { init(); SDL_Event event; int quit = 0; while (!quit) { while (SDL_PollEvent(&event)) { if (event.type == SDL_QUIT) { quit = 1; } } SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 0, 0, 0, 255); SDL_RenderClear(renderer); SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 255, 0, 0, 255); fcfs(); SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 0, 255, 0, 255); sstf(); SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 0, 0, 255, 255); look(); SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 255, 255, 0, 255); cscan(); SDL_RenderPresent(renderer); } printf("FCFS track moves: %d\n", fcfs_track_moves); printf("SSTF track moves: %d\n", sstf_track_moves); printf("LOOK track moves: %d\n", look_track_moves); printf("C-SCAN track moves: %d\n", cscan_track_moves); close(); return 0; } ``` 需要注意的是,这只是一个简单的程序示例,可能还有一些细节需要完善,比如错误处理、内存管理等。同时,程序还可以优化,比如可以使用更高效的数据结构来加速查找最近的磁盘请求。
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