2015广工操作系统课程设计报告.docx
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磁盘调度算法
学院计算机学院
专业计算机科学与技术 -!学^号
姓名
指导教师孙为军
日期2016年1月2日
操作系统课程设计任务书
学生姓名
专业班级 学号
题目
磁盘调度算法1
指导教师
孙为军 题目编号 16
主要内容
理解磁盘调度算法，并进一步加深对调度算法及其实现过程的理解。
任务要求
设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现
1、 先来先服务算法（FCFS）
2、 最短寻道时间优先算法（SSTF）
3、 扫描算法（SCAN）
4、 循环扫描算法（CSCAN）
并求出每种算法的平均寻道长度。
参考文献
⑴计算机操作系统，汤小丹等，西安电子科技大学出版社
操作系统实验指导书，傅秀芬，广东工业大学（自编）
计算机操作系统教程（第二版），张尧学、史美林，清华大学出版社
现代操作系统，A.S.Tanenbaum著，陈向群等译***出版社
审査意见
指导教师签字：
系主任签字： 年月日
说明：本表由指导教师填写，由系主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页
一、设计思想说明
1.1 设计环境
开发平台： eclipseVersion: Luna Service Release 1 （4.4.1） Build id: 20140925-1800
开发环境：WindowslO操作系统
Java 版本：java version “1.8.0_25"
java<TM> SE Runtime Environment <build l.8.O_25-bl8>
java HotSpot（TM） 64-Bit Server Vm <Build 25.25-bO2,mixed mode>
l.2 设计思想
1•先到先服务算法（FCFS）
这是一种比较简单的磁盘调度算法。它根据进程请求访问磁盘的先后次序进行 调度。此算法的优点是公平、简单，且每个进程的请求都能依次得到处理，不会出 现某一进程的请求长期得不到满足的情况。此算法由于未对寻道进行优化，在对磁 盘的访问请求比较多的情况下，此算法将降低设备服务的吞吐量，致使平均寻道时 间可能较长，但各进程得到服务的响应时间的变化幅度较小。
最短寻道时间优先调度算法（SSTF）
该算法选择这样的进程，其要求访问的磁道与当前磁头所在的磁道距离最近，以 使每次的寻道时间最短，该算法可以得到比较好的吞吐量，但却不能保证平均寻道 时间最短。其缺点是对用户的服务请求的响应机会不是均等的，因而导致响应时间 的变化幅度很大。在服务请求很多的情况下，对内外边缘磁道的请求将会无限期的 被延迟，有些请求的响应时间将不可预期。
3•扫描算法（SCAN）
扫描算法不仅考虑到欲访问的磁道与当前磁道的距离，更优先考虑的是磁头的 当前移动方向。例如，当磁头正在自里向外移动时，扫描算法所选择的下一个访问 对象应是其欲访问的磁道既在当前磁道之外，又是距离最近的。这样自里向外地访 问，直到再无更外的磁道需要访问才将磁臂换向，自外向里移动。这时，同样也是 每次选择这样的进程来调度，即其要访问的磁道，在当前磁道之内，从而避免了饥 饿现象的出现。由于这种算法中磁头移动的规律颇似电梯的运行，故又称为电梯调 度算法。此算法基本上克服了最短寻道时间优先算法的服务集中于中间磁道和响应 时间变化比较大的缺点，而具有最短寻道时间优先算法的优点即吞吐量较大，平均 响应时间较小，但由于是摆动式的扫描方法，两侧磁道被访问的频率仍低于中间磁 道。
4•循环扫描（CSACN）
循环扫描算法是对扫描算法的改进。如果对磁道的访问请求是均匀分布的，当磁头 到达磁盘的一端，并反向运动时落在磁头之后的访问请求相对较少。这是由于这些 磁道刚被处理，而磁盘另一端的请求密度相当高，且这些访问请求等待的时间较长， 为了解决这种情况，循环扫描算法规定磁头单向移动。例如，只自里向外移动，当 磁头移到最外的被访问磁道时，磁头立即返回到最里的欲访磁道，即将最小磁道号 紧接着最大磁道号构成循环，进行扫描。
二、系统结构的说明
该系统共分为 12 个模块：
初始化模块：initial();
窗口函数模块： frame();
先来先服务算法模块： FCFS();
最短寻道优先算法模块： SSTF();
SCAN();
CSAN();
sort();
result(); getInputData(); getStartData();
扫描算法模块
循环扫描模块
排序函数模块
结果函数模块
磁道输入模块
开始磁道模块
11. 按钮***模块： class ButtonListener
12. 画布模块： class Canvas
设置磁道
设置
学院计算机学院
专业计算机科学与技术 -!学^号
姓名
指导教师孙为军
日期2016年1月2日
操作系统课程设计任务书
学生姓名
专业班级 学号
题目
磁盘调度算法1
指导教师
孙为军 题目编号 16
主要内容
理解磁盘调度算法，并进一步加深对调度算法及其实现过程的理解。
任务要求
设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现
1、 先来先服务算法（FCFS）
2、 最短寻道时间优先算法（SSTF）
3、 扫描算法（SCAN）
4、 循环扫描算法（CSCAN）
并求出每种算法的平均寻道长度。
参考文献
⑴计算机操作系统，汤小丹等，西安电子科技大学出版社
操作系统实验指导书，傅秀芬，广东工业大学（自编）
计算机操作系统教程（第二版），张尧学、史美林，清华大学出版社
现代操作系统，A.S.Tanenbaum著，陈向群等译***出版社
审査意见
指导教师签字：
系主任签字： 年月日
说明：本表由指导教师填写，由系主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页
一、设计思想说明
1.1 设计环境
开发平台： eclipseVersion: Luna Service Release 1 （4.4.1） Build id: 20140925-1800
开发环境：WindowslO操作系统
Java 版本：java version “1.8.0_25"
java<TM> SE Runtime Environment <build l.8.O_25-bl8>
java HotSpot（TM） 64-Bit Server Vm <Build 25.25-bO2,mixed mode>
l.2 设计思想
1•先到先服务算法（FCFS）
这是一种比较简单的磁盘调度算法。它根据进程请求访问磁盘的先后次序进行 调度。此算法的优点是公平、简单，且每个进程的请求都能依次得到处理，不会出 现某一进程的请求长期得不到满足的情况。此算法由于未对寻道进行优化，在对磁 盘的访问请求比较多的情况下，此算法将降低设备服务的吞吐量，致使平均寻道时 间可能较长，但各进程得到服务的响应时间的变化幅度较小。
最短寻道时间优先调度算法（SSTF）
该算法选择这样的进程，其要求访问的磁道与当前磁头所在的磁道距离最近，以 使每次的寻道时间最短，该算法可以得到比较好的吞吐量，但却不能保证平均寻道 时间最短。其缺点是对用户的服务请求的响应机会不是均等的，因而导致响应时间 的变化幅度很大。在服务请求很多的情况下，对内外边缘磁道的请求将会无限期的 被延迟，有些请求的响应时间将不可预期。
3•扫描算法（SCAN）
扫描算法不仅考虑到欲访问的磁道与当前磁道的距离，更优先考虑的是磁头的 当前移动方向。例如，当磁头正在自里向外移动时，扫描算法所选择的下一个访问 对象应是其欲访问的磁道既在当前磁道之外，又是距离最近的。这样自里向外地访 问，直到再无更外的磁道需要访问才将磁臂换向，自外向里移动。这时，同样也是 每次选择这样的进程来调度，即其要访问的磁道，在当前磁道之内，从而避免了饥 饿现象的出现。由于这种算法中磁头移动的规律颇似电梯的运行，故又称为电梯调 度算法。此算法基本上克服了最短寻道时间优先算法的服务集中于中间磁道和响应 时间变化比较大的缺点，而具有最短寻道时间优先算法的优点即吞吐量较大，平均 响应时间较小，但由于是摆动式的扫描方法，两侧磁道被访问的频率仍低于中间磁 道。
4•循环扫描（CSACN）
循环扫描算法是对扫描算法的改进。如果对磁道的访问请求是均匀分布的，当磁头 到达磁盘的一端，并反向运动时落在磁头之后的访问请求相对较少。这是由于这些 磁道刚被处理，而磁盘另一端的请求密度相当高，且这些访问请求等待的时间较长， 为了解决这种情况，循环扫描算法规定磁头单向移动。例如，只自里向外移动，当 磁头移到最外的被访问磁道时，磁头立即返回到最里的欲访磁道，即将最小磁道号 紧接着最大磁道号构成循环，进行扫描。
二、系统结构的说明
该系统共分为 12 个模块：
初始化模块：initial();
窗口函数模块： frame();
先来先服务算法模块： FCFS();
最短寻道优先算法模块： SSTF();
SCAN();
CSAN();
sort();
result(); getInputData(); getStartData();
扫描算法模块
循环扫描模块
排序函数模块
结果函数模块
磁道输入模块
开始磁道模块
11. 按钮***模块： class ButtonListener
12. 画布模块： class Canvas
设置磁道
设置
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