C语言实现:磁盘调度算法——FCFS与SSTF
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更新于2024-10-03
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"本文将介绍如何使用C语言实现三种经典的磁盘调度算法:先来先服务(FCFS)、最短寻道时间优先(SSTF)以及电梯算法(SCAN)。这些算法在操作系统中用于优化磁盘操作,提高数据访问效率。我们将通过读取TXT文件中的磁道服务顺序来演示这些算法的执行过程,并输出相应的移动总道数。"
在计算机操作系统中,磁盘调度是管理磁盘读写请求的重要环节。当多个进程请求访问不同的磁道时,磁盘调度算法决定哪个请求应被优先处理,以最小化磁头移动的距离,从而提高系统性能。以下是这三种算法的详细解释:
1. **先来先服务(FCFS)**:
FCFS是最简单的调度策略,按照请求到达的顺序进行服务。在给定的代码中,`FCFS`函数遍历数组,按照数组元素的顺序打印磁道并计算移动道数。该算法公平但可能不高效,因为它可能会导致磁头频繁地来回移动。
2. **最短寻道时间优先(SSTF)**:
SSTF算法总是选择离当前磁头位置最近的请求来服务,以减少平均寻道时间。在代码的`SSTF`函数中,首先找到现在磁头所在的位置,然后使用两个指针分别指向当前位置的前一个和后一个磁道,根据它们与当前磁道的距离来决定下一个服务的磁道。该算法可以减少平均等待时间,但可能导致饥饿现象,某些请求可能长时间得不到服务。
3. **电梯算法(SCAN)**:
电梯算法模拟了电梯的运动方式,磁头沿着一个方向连续服务请求,直到到达磁盘的边界,然后改变方向。虽然在代码中未直接给出`SCAN`的实现,但可以基于SSTF进行扩展,增加一个方向变量,一旦达到磁盘边界,就改变服务方向。
为了实现这些算法,代码中定义了一个`struct cidaohao`结构体,用于表示磁道节点,包含前驱、后继磁道编号以及指针。输入的磁道服务顺序是从TXT文件中读取的,通过循环遍历文件内容并存储到数组或链表中。输出包括两部分:磁道的服务顺序以及总的寻道距离。
这个项目提供了理解和实践磁盘调度算法的一个平台,对于理解操作系统原理以及C语言编程具有一定的帮助。通过调整输入的磁道请求序列,可以观察不同算法在不同工作负载下的表现,加深对磁盘调度重要性的认识。
2016-10-05 上传
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