第頁天津理工大學計算機及通信工程學院實驗報告2019至2019學年第一學期課程名稱操作系統(tǒng)學號學生姓名年級專業(yè)教學班號實驗地點實驗時間2019年月日第節(jié)至月日第節(jié)主講教師輔導教師實驗（三）實驗名稱磁盤調度算法的實現(xiàn)軟件環(huán)境VC++6.0硬件環(huán)境PC機實驗目的《操作系統(tǒng)》是計算機科學及技術專業(yè)和信息及計算科學專業(yè)本科教學計劃中的一門重要的專業(yè)基礎課程，是對計算機系統(tǒng)硬﹑軟件資源進行管理的系統(tǒng)軟件，是計算機系統(tǒng)的管理和指揮中心。通過本課程實驗，使學生綜合運用程序設計基礎及語言、數(shù)據(jù)結構、計算機原理及接口等先行課程的知識以及操作系統(tǒng)課程的知識在各種資源管理調度策略下，設計操作系統(tǒng)資源管理的模擬程序，使學生加深了解操作系統(tǒng)的工作機理，對操作系統(tǒng)的功能及結構設計有更加深入的實踐，為開發(fā)系統(tǒng)軟件和應用軟件打下基礎。實驗內(nèi)容（應包括實驗題目、實驗要求、實驗任務等）實驗內(nèi)容：1、本實驗是模擬操作系統(tǒng)的磁盤尋道方式，運用磁盤訪問順序的不同來設計磁盤的調度算法。2、實現(xiàn)的磁盤調度算法有FCFS，SSTF，SCAN，CSCAN和NStepSCAN算法。3、設定開始磁道號尋道范圍，依據(jù)起始掃描磁道號和最大磁道號數(shù)，隨機產(chǎn)生要進行尋道的磁道號序列。4、選擇磁盤調度算法，顯示該算法的磁道訪問順序，計算出移動的磁道總數(shù)和平均尋道總數(shù)。5、按算法的尋道效率進行排序，并對各算法的性能進行分析比較。實驗要求：學生應正確地設計有關的數(shù)據(jù)結構及各個功能模塊，畫出程序的流程圖，編寫程序，程序執(zhí)行結果應正確實驗過程及實驗結果（可包括實驗實施的步驟、算法描述、流程、結論等）在VC++6.0編寫如下代碼#include<iostream>#include<ctime>usingnamespacestd;voidFCFS(inta[],intn);voidSSTF(inta[],intn);voidSCAN(inta[],intn);voidCSCAN(inta[],intn);intmain(){intn;//磁道的個數(shù)ints;//功能號cout<<"請輸入磁道的個數(shù)："<<endl;cin>>n;int*a=newint[n];cout<<"生成隨機磁道號..."<<endl;srand((unsigned)time(NULL));for(inti=0;i<n;i++){a[i]=(rand()%100)+1; cout<<a[i]<<"";}cout<<endl;while(1){ cout<<endl;cout<<"1、先來先服務算法（FCFS）"<<endl;cout<<"2、最短尋道時間算法（SSTF）"<<endl;cout<<"3、掃描算法（SCAN）"<<endl;cout<<"4、循環(huán)掃描算法（CSCAN）"<<endl;cout<<"0、退出"<<endl;cout<<endl;cout<<"請選擇功能號:";cin>>s;if(s>4){ cout<<"輸入有誤！"<<endl;}else{switch(s){case0:exit(0);break;case1:FCFS(a,n);break;case2:SSTF(a,n);break;case3:SCAN(a,n);break;case4:CSCAN(a,n);break;} }} return0;}//先來先服務調度算法（FCFS）voidFCFS(inta[],intn){intsum=0,j,i,first=0,now;cout<<"請輸入當前磁道號：";cin>>now;//確定當前磁頭所在位置cout<<"磁盤調度順序為："<<endl;for(i=0;i<n;i++)//按訪問順序輸出磁道號{cout<<a[i]<<"";}//計算sumfor(i=0,j=1;j<n;i++,j++){first+=abs(a[j]-a[i]);//外圍磁道及最里面磁道的距離}sum+=first+abs(now-a[0]);cout<<endl;cout<<"移動的總磁道數(shù)："<<sum<<endl;}//最短尋道時間算法（SSTF）voidSSTF(inta[],intn){inttemp;intk=1;intnow,l,r;inti,j,sum=0;//將磁道號按遞增排序for(i=0;i<n;i++)for(j=i+1;j<n;j++){if(a[i]>a[j]){temp=a[i];a[i]=a[j];a[j]=temp;}}cout<<"按遞增順序排好的磁道："<<endl;for(i=0;i<n;i++){cout<<a[i]<<"";//輸出排好的磁道順序}cout<<endl;cout<<"請輸入當前的磁道號：";cin>>now;//確定當前磁頭所在位置cout<<"磁盤調度順序為："<<endl;if(a[n-1]<=now)//當前磁頭位置大于最外圍欲訪問磁道{for(i=n-1;i>=0;i--)cout<<a[i]<<"";sum=now-a[0];}elseif(a[0]>=now)//當前磁頭位置小于最里欲訪問磁道{for(i=0;i<n;i++)cout<<a[i]<<"";sum=a[n-1]-now;}else{while(a[k]<now)//確定當前磁道在已排的序列中的位置 {k++; }l=k-1;//在磁頭位置的前一個欲訪問磁道r=k;//磁頭欲訪問磁道while((l>=0)&&(r<n)){if((now-a[l])<=(a[r]-now))//選擇離磁頭近的磁道 {cout<<a[l]<<"";sum+=now-a[l];now=a[l];l=l-1;}else{cout<<a[r]<<"";sum+=a[r]-now;now=a[r];r=r+1;}}if(l=-1)//磁頭位置里側的磁道已訪問完{for(j=r;j<n;j++)//訪問磁頭位置外側的磁道{cout<<a[j]<<"";}sum+=a[n-1]-a[0];}if(r==n)//磁頭位置外側的磁道已訪問完{for(j=k-1;j>-1;j--)//訪問磁頭位置里側的磁道{cout<<a[j]<<"";}sum+=a[n-1]-a[0];}}cout<<endl;cout<<"移動的總道數(shù):"<<sum<<endl;}//掃描算法（SCAN）voidSCAN(inta[],intn){inttemp;intk=1;intnow,l,r;inti,j,sum=0;for(i=0;i<n;i++)//對訪問磁道按由小到大順序排列輸出for(j=i+1;j<n;j++){if(a[i]>a[j]){temp=a[i];a[i]=a[j];a[j]=temp;}}cout<<"按遞增順序排好的磁道："<<endl;for(i=0;i<n;i++){cout<<a[i]<<"";}cout<<endl;cout<<"請輸入當前的磁道號：";cin>>now;//以下算法確定磁道訪問順序if(a[n-1]<=now)//磁頭位置大于最外圍欲訪問磁道{for(i=n-1;i>=0;i--)cout<<a[i]<<"";sum=now-a[0];}elseif(a[0]>=now)//磁頭位置小于最里欲訪問磁道{for(i=0;i<n;i++)cout<<a[i]<<"";sum=a[n-1]-now;}else//磁頭位置在最里側磁道及最外側磁道之間{intd;while(a[k]<now){//確定當前磁道在已排的序列中的位置k++;}l=k-1;//在磁頭位置的前一個欲訪問磁道r=k;//磁頭欲訪問磁道cout<<"請輸入當前磁頭移動的方向(0表示向內(nèi)，1表示向外):";cin>>d;//確定磁頭訪問的方向cout<<"磁盤調度順序為：";if(d==0||d==1) {if(d==0)//磁頭向內(nèi) {for(j=l;j>=0;j--) {cout<<a[j]<<""; }for(j=r;j<n;j++) {cout<<a[j]<<""; }sum=now-2*a[0]+a[n-1]; }if(d==1)//磁頭向外 { for(j=r;j<n;j++) {cout<<a[j]<<""; }for(j=l;j>=0;j--) {cout<<a[j]<<""; }sum=2*a[n-1]-now-a[0]; } }else cout<<"請輸入0或1！"<<endl; }cout<<endl;cout<<"移動的總道數(shù)："<<sum<<endl;}//循環(huán)掃描算法（CSCAN）voidCSCAN(inta[],intn){inttemp;intnow,l,r;inti,j,sum=0;intk=1;for(i=0;i<n;i++)//對訪問磁道按由小到大順序排列輸出for(j=i+1;j<n;j++){if(a[i]>a[j]) {temp=a[i];a[i]=a[j];a[j]=temp; }}cout<<"按遞增順序排好的磁道："<<endl;for(i=0;i<n;i++){cout<<a[i]<<"";}cout<<endl;cout<<"請輸入當前的磁道號：";cin>>now;//確定當前磁道號if(a[n-1]<=now)//磁頭位置大于最外圍欲訪問磁道{for(i=0;i<n;i++)cout<<a[i]<<"";sum=now-2*a[0]+a[n-1];}elseif(a[0]>=now)//磁頭位置小于最里欲訪問磁道{for(i=0;i<n;i++)cout<<a[i]<<"";sum=a[n-1]-now;}else//磁頭位置在最里側磁道及最外側磁道之間{intd;while(a[k]<now){k++;}l=k-1;//在磁頭位置的前一個欲訪問磁道r=k;//磁頭欲訪問磁道 cout<<"請輸入當前磁頭移動的方向(0表示向內(nèi)，1表示向外):";cin>>d;//確定磁頭訪問的方向 cout<<"磁盤調度順序為：";if(d==0||d==1) {if(d==1)//磁頭向外側訪問 {for(j=r;j<n;j++)//先訪問外側磁道再轉向最里欲訪問磁道