磁盘调度算法实现与分析

需积分: 5 0 下载量 97 浏览量 更新于2024-08-03 收藏 362KB DOC 举报
"该文档是关于操作系统实验报告的,主要探讨了磁盘调度算法,包括先来先服务、最短寻道优先、扫描(电梯调度)以及循环扫描四种算法的模拟实现。实验目的是理解磁盘访问时间并掌握这些算法,通过编程计算不同算法下的平均寻道时间。实验使用了Vscode作为开发环境。" 在操作系统中,磁盘调度算法是非常关键的一部分,因为它直接影响到系统的I/O性能。以下是对提到的几种磁盘调度算法的详细说明: 1. **先来先服务调度算法(First-Come, First-Served, FCFS)**: 这是最简单的调度策略,按照磁盘请求的顺序进行服务。FCFS算法易于实现,但效率不高,因为可能导致长时间等待的进程被频繁地服务于短时间的进程,从而产生饥饿现象。 2. **最短寻道优先调度算法(Shortest Seek Time First, SSTF)**: SSTF算法选择当前与磁头距离最近的请求进行服务,以减少平均寻道时间。然而,这种算法可能会导致“磁臂黏着”问题,即磁头持续服务于接近当前磁道的请求,而忽视了远处的请求,这可能导致某些请求等待时间过长。 3. **扫描(电梯调度)算法(SCAN)**: 扫描算法模拟电梯的工作方式,磁头沿一个方向连续服务请求,直到到达磁盘的边界,然后反向移动,继续服务另一侧的请求。这种方式减少了平均寻道时间,但可能导致某些请求等待较长时间,尤其是在磁头移动方向相反时。 4. **循环扫描调度算法(C-SCAN)**: C-SCAN算法改进了SCAN算法,它会在到达磁盘一端时立即改变方向,跳过已经服务过的请求,返回另一端,形成一个无环的队列。这种方法消除了等待时间过长的问题,但可能导致某些请求被延迟一次完整的磁盘行程。 实验中,使用了C语言编写程序,定义了必要的变量和函数,如`input()`用于输入请求序列,`FIFO()`、`Smin()`等函数分别实现了FCFS和SSTF算法,并计算了平均寻道时间。实验通过比较这四种算法的性能,帮助学生深入理解各种算法的优缺点,为优化磁盘调度提供理论基础。