操作系统课程设计二、磁盘调度

操作系统课程设计二、磁盘调度#

实验内容###

1、对于如下给定的一组磁盘访问进行调度：
请求服务到达 A B C D E F G H I J K L M N

访问的磁道号 30 50 100 180 20 90 150 70 80 10 160 120 40 110

2、要求分别采用先来先服务、最短寻道优先以及电梯调度算法进行调度。

3、要求给出每种算法中磁盘访问的顺序，计算出平均移动道数。

4、假定当前读写头在90号，电梯调度算法向磁道号增加的方向移动。

实验功能及设计思路###

程序功能：

1. 支持从文件读入磁盘访问的访问磁道号和服务编号 。

2. 支持查看在先来先服务、最短寻道优先以及电梯调度算法进行调度下的磁盘访问的顺序，计算出平均移动道数。

**设计思路： **

1. 首先设计一个磁道访问请求数据结构体，保存访问的名称，请求的磁道号，和距离当前读写头的距离。
2. 首先打开文件路径，读入数据，保存到结构体数组中，作为数据来源。
3. 先来先服务（FCFS）：由于读入数据是有序的，所以读入磁道请求之后，依次计算移动到这一磁道位置所需经过的路径长度，计算对平均道数的贡献。计算的次序即为该调度算法进行调度下的磁盘访问的顺序，依次输出显示即可。
4. 最短寻到优先（SSTF）
   该算法总数选择期要求访问的磁道与当前磁头距离最近的，依次实现每次的寻道时间最短。每次只需要比较剩余磁道距离当前磁头最短的一个磁道，移动到这个磁道位置即可。计算的次序即为该调度算法进行调度下的磁盘访问的顺序，依次输出显示即可。
5. 电梯调度（SCAN）
   该算法不仅考虑将要访问的磁道与当前磁道的距离，还要考虑磁头当前的移动方向。当磁头正在移动时候，SCAN算法选择下一个在其方向上面最近的磁道，直到这个方向不在存在请求的访问，转变方向，同样的操作，类似电梯的运行。每次调度时，只需要选择在当前方向最近的一个磁道访问，移动到这个磁道方向，除非这个方向不再存在磁道访问请求，此时转向。计算的次序即为该调度算法进行调度下的磁盘访问的顺序，依次输出显示即可。
6. 在主程序中设计菜单，实现良好的操作界面以实现用户的功能调用。

源代码##

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct track {
    string name;
    int id;
    int dis;
};
vector<track>ve;
int cur = 90;
bool cmp_id(const track& t1, const track& t2) {
    return t1.id < t2.id;
}
bool cmp_dis(const track& t1, const track& t2) {
    return t1.dis>t2.dis;
}
void fcfs() {
    vector<track>temp;
    temp = ve;
    int pos = cur;
    double ave = 0;
    cout << "名字       " << "磁道号         " << "移动道数\n";
    for (int i = 0; i < temp.size(); i++) {
        temp[i].dis = abs(pos - temp[i].id);
        ave += temp[i].dis;
        pos = temp[i].id;
        cout << setw(4) << temp[i].name << setw(8) << temp[i].id << setw(8) << temp[i].dis << endl;
    }
    ave /= temp.size();
    cout << "fcfs平均移动道数:" << ave << endl << endl;
}
void sstf() {
    vector<track>temp;
    temp = ve;
    int pos = cur;
    double ave = 0;
    cout << "名字       " << "磁道号         " << "移动道数\n";
    while (temp.size())
    {
        for (int i = 0; i < temp.size(); i++) {
            temp[i].dis = abs(pos - temp[i].id);
        }
        sort(temp.begin(), temp.end(), cmp_dis);
        int i = temp.size() - 1;
        ave += temp[i].dis;
        cout << setw(4) << temp[i].name << setw(8) << temp[i].id << setw(8) << temp[i].dis << endl;
        pos = temp[i].id;
        temp.pop_back();
        }
    ave /= ve.size();
    cout << "fcfs平均移动道数:" << ave << endl << endl;
}
void scan() {
    int pos = cur;
    double ave = 0;
    cout << "名字       " << "磁道号         " << "移动道数\n";
    list<track>l, g;//小于和大于cur的位置
    for (int i = 0; i < ve.size(); i++) {
        if (ve[i].id < pos)l.push_back(ve[i]);
        else g.push_back(ve[i]);
    }
    l.sort(cmp_id);
    g.sort(cmp_id);
    l.reverse();
    g.splice(g.end(), l);
    for (list<track>::iterator it = g.begin(); it != g.end(); it++) {
        it->dis = abs(pos - it->id);
        pos = it->id;
        ave += it->dis;
        cout << setw(4) <<it->name << setw(8) << it->id << setw(8) << it->dis << endl;
    }
    ave /= ve.size();
    cout << "fcfs平均移动道数:" << ave << endl << endl;
}
int main()
{
    ifstream ifile;
    ifile.open("/home/gzr/files/input/test2");
    if (!ifile)
    {
        cout << "文件不存在." << endl;
        return 0;
    }
    while (true)
    {
        track t;
        ifile >> t.name >> t.id;

        if (t.name == "")
        {
            break;
        }

        ve.push_back(t);
    }
    ifile.close();

    int choice = 1;
    while (choice != 0)
    {
        cout << "选择磁盘调度算法:" << endl;
        cout << "1.先来先服务算法" << endl;
        cout << "2.最短寻道优先" << endl;
        cout << "3.电梯调度算法" << endl;
        cout << endl;
        cin >> choice;      cout << endl;
        switch (choice)
        {
        case 1:
            fcfs();
            break;
        case 2:
            sstf();
            break;
        case 3:
            scan();
            break;
        case 0:
            return 0;
        default:
            cout << "input error!" << endl;
            break;
        }
    }

    return 0;
}