操作系统实验七-磁盘调度：先来先服务、最短寻道时间算法

磁盘调度操作系统实验报告一、实验目的：本次实验主要目的是通过模拟实现磁盘调度算法，加深对操作系统磁盘调度原理的理解，并学会使用操作系统磁盘调度算法解决实际问题。

二、实验内容：1.磁盘调度算法原理分析：磁盘调度算法是操作系统中的重要组成部分，它的任务是合理安排磁盘上数据的存取顺序，以提高磁盘的效率。

常见的磁盘调度算法有先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、电梯算法（SCAN）等。

2.模拟实现磁盘调度算法：本实验选择最短寻道时间优先算法（SSTF）作为示例进行模拟实现。

SSTF算法的原理是优先选择离当前磁头位置最近的磁道进行访问，以减少磁头移动时间。

实验步骤：1.根据实际情况，创建一个磁道队列，记录需要访问的磁道序号。

2.初始化磁盘的起始位置和访问队列。

3.对访问队列进行排序，按照磁头当前位置到磁道的距离从小到大排列。

4.根据排序后的队列顺序，依次访问磁道，并记录磁头移动的距离。

5.计算平均寻道长度。

三、实验结果分析：通过模拟实现SSTF磁盘调度算法，我们获得了磁头对每个磁道的访问顺序和总共的磁头移动距离。

根据实验结果，我们可以发现SSTF算法相对于其他算法具有一定的优势。

在实际应用中，根据不同的实际情况，可以选择合适的磁盘调度算法以优化磁盘的访问效率。

四、实验总结：通过本次实验，我们对磁盘调度算法的原理和实现有了更深入的了解。

磁盘调度算法作为操作系统中一个重要的模块，对提高磁盘的读写效率起着重要的作用。

在实际应用中，我们需要根据具体问题选择合适的磁盘调度算法，以达到最优的访问效果。

操作系统实验_先来先服务的调度算法及短作业优先1.引言操作系统的调度算法是指在多进程环境中，操作系统为进程分配CPU 的顺序和策略。

先来先服务（FCFS）调度算法是最简单的调度算法之一，它按照进程到达的顺序为其分配CPU。

而短作业优先（SJF）调度算法是根据进程的执行时间来为其分配CPU，执行时间越短的进程越先执行。

本文将分别介绍FCFS调度算法和SJF调度算法，并对其进行评价和比较。

2.先来先服务（FCFS）调度算法2.1调度原理FCFS调度算法的原理非常简单，按照进程到达的顺序为其分配CPU。

当一个进程进入就绪队列后，如果CPU空闲，则立即为其分配CPU。

如果CPU正忙，则进程进入等待队列，等待CPU空闲后再分配。

在该算法中，进程的运行时间不考虑，只考虑进程到达的时间。

2.2优点与缺点FCFS调度算法的主要优点是实现简单，无需对进程的运行时间进行估计。

但FCFS算法存在一定的缺点。

首先，长作业在短作业前面等待的时间较长，可能导致长作业的响应时间过长。

其次，如果有一个进程出现阻塞或响应时间过长，其后面的进程也会受到影响，造成整个系统的性能下降。

3.短作业优先（SJF）调度算法3.1调度原理短作业优先（SJF）调度算法是根据进程的执行时间来为其分配CPU。

当一个进程进入就绪队列后，如果其执行时间比当前正在运行的进程短，则优先为该进程分配CPU。

如果当前没有运行的进程或者当前运行的进程执行完毕，则立即为该进程分配CPU。

在该算法中，进程的到达时间不考虑，只考虑进程的执行时间。

3.2优点与缺点SJF调度算法的主要优点是可以最大程度地减少平均等待时间，提高系统的吞吐量。

短作业可以快速执行完毕，从而让更多的作业得以执行。

但SJF算法存在一定的缺点。

首先，需要对进程的执行时间有一个准确的估计，对于实时系统或动态系统来说，估计执行时间可能会有一定的误差。

其次，在长作业激增的情况下，短作业可能会一直得不到CPU的分配，造成长时间的等待。

磁盘调度实验报告实验总结磁盘调度是操作系统中的一个重要概念，它是指操作系统通过合理的算法和策略来管理和调度磁盘上的数据访问请求。

磁盘调度的目的是提高磁盘的读写效率，减少磁盘访问的时间开销，从而提高系统的整体性能。

本次实验主要对比了三种常见的磁盘调度算法：先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）和电梯算法（SCAN）。

通过对比实验结果分析各种算法的性能表现和特点，并给出相应的实验总结。

实验总结如下：一、先来先服务（FCFS）算法FCFS算法是一种简单直接的磁盘调度算法，它按照请求的顺序依次进行访问。

实验结果表明，FCFS算法的平均寻道时间较高，且易产生长期等待现象。

这是因为FCFS算法无法优化磁头的移动顺序，只能按照请求的先后顺序安排磁道的访问，从而导致了较差的性能表现。

二、最短寻道时间优先（SSTF）算法SSTF算法根据当前磁头位置选择距离最近的请求进行服务。

实验结果表明，SSTF算法的平均寻道时间明显优于FCFS算法，且缓解了长期等待现象。

这是因为SSTF算法可以选择离当前磁头位置最近的请求，从而减少了寻道时间，提高了磁道的访问效率。

三、电梯算法（SCAN）算法SCAN算法也称为电梯算法，它模拟了电梯运行的原理。

SCAN算法先将磁头移动到一个极限位置，然后沿着一个方向依次访问请求，直到到达另一个极限位置，再改变方向重复上述过程。

实验结果表明，SCAN算法的平均寻道时间与SSTF 算法相当，且具有较好的均衡性。

这是因为SCAN算法可以使得磁头在磁盘上的行进路线保持平衡，避免了过多的磁道之间的跳跃，从而提高了磁道的访问效率。

综上所述，不同的磁盘调度算法具有不同的性能表现和特点。

在实际应用中，需要根据具体的场景和需求选择合适的磁盘调度算法。

一般而言，SSTF算法和SCAN算法在性能上表现较好，可以提高磁盘的读写效率，减少寻道时间开销。

而FCFS算法在实际应用中较为有限，对于长期等待和寻道时间要求较高的场景不太适用。

第1篇一、实验目的1. 理解磁盘调度算法的基本原理和重要性。

2. 掌握几种常见的磁盘调度算法，包括先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、扫描（SCAN）和循环扫描（C-SCAN）算法。

3. 通过模拟实验，分析不同磁盘调度算法的性能差异。

4. 优化磁盘调度策略，提高磁盘访问效率。

二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3.83. 磁盘调度算法模拟库：PyDiskScheduling三、实验内容1. FCFS算法：模拟实现先来先服务算法，按照请求顺序访问磁盘。

2. SSTF算法：模拟实现最短寻道时间优先算法，优先访问距离当前磁头最近的请求。

3. SCAN算法：模拟实现扫描算法，磁头从0号磁道开始向0号磁道移动，访问所有请求，然后返回到0号磁道。

4. C-SCAN算法：模拟实现循环扫描算法，与SCAN算法类似，但磁头在到达末尾磁道后返回到0号磁道。

四、实验步骤1. 导入PyDiskScheduling库。

2. 创建一个磁盘调度对象，指定磁头初始位置、请求序列和调度算法。

3. 运行调度算法，获取磁头移动轨迹和访问时间。

4. 分析算法性能，包括磁头移动次数、平均访问时间和响应时间等。

五、实验结果与分析1. FCFS算法：在请求序列较短时，FCFS算法表现较好。

但随着请求序列长度增加，磁头移动次数和访问时间明显增加。

2. SSTF算法：SSTF算法在请求序列较短时表现最佳，平均访问时间和响应时间较低。

但当请求序列较长时，算法性能下降，磁头移动次数增加。

3. SCAN算法：SCAN算法在请求序列较短时性能较好，但随着请求序列长度增加，磁头移动次数和访问时间逐渐增加。

与SSTF算法相比，SCAN算法在请求序列较长时性能更稳定。

4. C-SCAN算法：C-SCAN算法在请求序列较短时表现较好，但随着请求序列长度增加，磁头移动次数和访问时间逐渐增加。

与SCAN算法相比，C-SCAN算法在请求序列较长时性能更稳定，且磁头移动次数更少。

操作系统磁盘调度算法例题讲解1. 磁盘调度算法的背景和意义磁盘调度算法是操作系统中的重要组成部分，它的主要目的是优化磁盘访问，提高磁盘I/O操作的效率。

在计算机系统中，磁盘是一个重要的存储介质，它负责存储和读写数据。

然而，由于磁盘访问具有机械运动延迟和寻道时间等特性，使得磁盘I/O操作成为计算机系统中一个性能瓶颈。

为了解决这个问题，人们提出了各种各样的磁盘调度算法。

这些算法通过优化访问顺序、减少寻道时间、提高数据传输率等方式来提高磁盘I/O操作效率。

因此，深入了解和掌握不同类型的磁盘调度算法对于优化计算机系统性能具有重要意义。

2. 先来先服务（FCFS）调度算法先来先服务（First-Come, First-Served）是最简单、最直观的一种磁盘调度算法。

它按请求顺序处理I/O请求。

当一个请求到达时，在当前位置完成当前请求后再处理下一个请求。

然而，在实际应用中，FCFS存在一些问题。

首先，它无法充分利用磁盘的带宽，因为磁盘的读写头可能在处理当前请求时，其他请求已经到达。

其次，由于磁盘请求的随机性，FCFS可能导致某些请求等待时间过长。

3. 最短寻道时间优先（SSTF）调度算法最短寻道时间优先（Shortest Seek Time First）是一种基于当前位置选择下一个最近请求的调度算法。

在SSTF算法中，选择离当前位置最近的请求进行处理。

SSTF算法相对于FCFS算法来说，在减少寻道时间方面有一定的优势。

它能够充分利用磁盘带宽，并且能够减少某些请求等待时间过长的问题。

然而，SSTF算法也存在一些问题。

首先，在某些情况下，由于选择最近的请求进行处理，可能导致某些较远位置上的请求长期等待。

其次，在高负载情况下，由于大量随机访问导致寻道距离变大，SSTF 算法可能会导致饥饿现象。

4. 扫描（SCAN）调度算法扫描（SCAN）是一种按一个方向依次处理I/O请求，并在到达边界后改变方向的调度算法。

SCAN算法从一个方向开始处理请求，直到到达磁盘的边界。

实验报告
【实验名称】实验7 磁盘调度（一）
【实验目的】
1.理解、掌握先来先服务（FCFS）算法；
2.理解、掌握最短寻道时间（SSTF）算法。

【实验原理】
先来先服务（FCFS）算法
先来先服务算法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地得到处理，不会出现某一进程的请求长期得不到满足的情况。

但此算法由于未寻道进行优化，致使平均寻道时间可以较长。

最短寻道时间（SSTF）算法
最短寻道时间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，但这种算法不能保证平均寻道时间最短。

【实验内容】
模拟实现早期的磁盘调度，编程实现先来先服务和最短寻道时间优先算法。

数据结构和符号说明：
typedef struct Track
{
int Track_ID;//磁道号
int Track_State;//磁道标志，未被访问置为0
}Track;
Track track[N];//最大磁道数N为100
Track trackOut[N];
int Distance[N];//移动距离
int Track_Num;//需访问的磁道数目int Current_Track;//当前磁道
int TrackBackup;//存放初始磁道位置算法流程图：
先来先服务算法
最短寻道时间优先算法
程序代码及截图：
实验截图：
先来先服务算法输入信息：
先来先服务算法结果：
最短寻道时间优先算法输入：
最短寻道时间优先算法结果：。

Linux操作系统磁盘调度算法分析磁盘调度算法是指操作系统中用于处理磁盘上的请求的一套算法。

在现代计算机系统中，磁盘是一种非常重要的存储设备，因此如何高效地处理磁盘请求对于提高系统性能至关重要。

Linux操作系统作为一种广泛使用的开源操作系统，也采用了多种磁盘调度算法来提高磁盘访问效率。

本文将对Linux操作系统中常用的磁盘调度算法进行详细分析。

1. 先来先服务（FCFS）调度算法先来先服务是最基本的磁盘调度算法之一。

它按照磁盘请求的提交顺序进行处理。

当一个请求被完成后，下一个请求将按照提交的顺序进行处理。

这种算法的优点是简单易实现，但并不考虑磁盘访问位置和移动时间。

由于磁盘的读写时间和移动时间往往不同，因此FCFS算法可能会导致一些请求等待时间过长，影响系统的响应速度。

2. 最短寻道时间优先（SSTF）调度算法最短寻道时间优先算法是根据当前磁头位置选择离磁头最近的下一个请求进行处理。

该算法考虑了磁头的移动距离，因此能够减少磁头的寻道时间。

但是由于该算法总是选择最近的请求处理，可能导致一些远离磁头的请求等待时间过长，造成一些请求的饥饿现象。

3. 扫描（SCAN）调度算法扫描算法是磁盘调度算法中常用的一种。

它模拟磁头在磁盘上进行的一次扫描操作，沿着一定方向进行磁道的访问。

当磁头到达磁盘的一端时，会改变方向进行下一次扫描。

该算法比较公平，能够较均匀地处理所有磁盘请求，但是由于需要扫描整个磁道，可能导致一些请求等待时间较长。

4. 循环扫描（C-SCAN）调度算法循环扫描算法是对扫描算法的一种改进。

该算法在到达磁盘的一端后不会改变方向，而是直接返回到磁道的另一端进行下一次扫描。

这意味着所有请求都会等待直到磁头回到磁道的起始位置，这样能够减少等待时间，但是也可能导致一些请求的响应时间较长。

5. 最不常用（LFU）调度算法最不常用算法是根据请求的使用频率进行处理的一种算法。

它将优先处理那些使用频率较低的请求，这样能够提高系统的整体性能。

实验七磁盘的调度算法一.实验要求设计五个算法,分别是先来先服务算法,最短寻道时间优先算法,扫描(SCAN)算法,循环扫描(CSCAN)算法,NStepSCAN算法.由人工输入当前的磁道数,由系统随即生成要访问的磁道.二、开发环境操作系统:Rad Hat Linux ,开发环境:C语言.三、分析设计（一）实验原理.磁盘是可被多个进程共享的设备。

当有多个进程都请求访问磁盘时，应采用一种适当的调度算法，以使各进程对磁盘的平均访问(主要是寻道)时间最小。

由于在访问磁盘的时间中，主要是寻道时间，因此，磁盘调度的目标应是使磁盘的平均寻道时间最少。

(1) 先来先服务．(First-Come，First-Served，FCFS):这是一种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。

但此算法由于未对寻道进行优化，致使平均寻道时间可能较长。

(2) 最短寻道时间优先(ShortestSeekTimeFirst，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，但这种调度算法却不能保证平均寻道时间最短。

(3) 扫描(SCAN)算法:SCAN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，SCAN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。

(4) 循环扫描(CSCAN)算法:处理该进程的请求，致使该进程的请求被严重地推迟。

磁盘调度的算法
磁盘调度是计算机操作系统中的一个重要功能，用于决定磁盘驱动器上的磁盘访问请求的顺序。

磁盘调度算法的目标是尽可能地减少磁盘的寻道时间和旋转延迟，以提高磁盘的访问效率。

常见的磁盘调度算法包括以下几种：
1. 先来先服务（FCFS）：磁盘访问请求按照它们的到达顺序进行处理。

这种算法简单且公平，但是可能导致磁盘的平均寻道时间较长。

2. 最短寻道时间优先（SSTF）：选择距离当前磁头位置最近的磁道作为下一个要访问的磁道。

这种算法能够减少磁头的寻道时间，但是可能会导致某些磁道被连续访问，从而降低了磁盘的整体吞吐量。

3. 扫描算法（SCAN）：磁头按照一个方向移动，处理磁盘上的请求，直到到达磁盘的边界，然后改变方向继续移动。

这种算法可以减少磁盘的平均寻道时间，并且确保所有的磁道都被访问到，但是可能导致某些磁道的访问延迟较长。

4. 循环扫描算法（C-SCAN）：类似于扫描算法，但是在到达磁盘边界后，直接返回到起始位置，而不是改变方向。

这种算法可以进一步降低磁头的寻道时间，并且在某些情况下可以提高磁盘的整体性能。

5. 最佳扫描算法（LOOK）：类似于扫描算法，但是在到达磁盘边界后，只改变方向，而不是反向移动。

这种算法可以根据实际的磁盘访问请求动态调整磁头的移动方向，以减少磁头的寻道时间。

需要注意的是，每种磁盘调度算法都有其适用的场景和优缺点，选择
合适的算法取决于具体的应用需求和性能要求。

学号P7******* 专业计算机科学与技术姓名实验日期2017/12/7教师签字成绩实验报告【实验名称】磁盘调度——先来先服务策略最短寻道策略【实验目的】磁盘调度中寻道时间直接影响到数据访问的快慢，通过本次实验学习如何处理好磁盘寻道时间。

【实验原理】1. 先来先服务算法先来先服务算法根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度。

2. 最短寻道时间优先算法最短寻道时间优先算法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。

【数据结构和符号说明】ypedef struct Track{int id;//磁道序列int state=0;//是否访问过，未被访问置状态为0} Track;Track track[N];//最大磁道数为100Track track1[N];int step[N];//移动距离int num,i,current_track,num1;//需要访问的次数函数说明：void init()//初始化程序void input()//输入函数void FCFS()//先来先服务int abs(int a,int b)//相减的绝对值int Serch_min_pos()//寻找到当前磁道最短的需求磁道void SSTF()//最短寻道优先void output(Track a[])//输出函数void output_average_track()//输出平均寻道时间int show()//显示用户界面先来先服务（FCFS）最短寻道时间优先（SSTF）寻找当前磁道最近需求磁道代码：#include<stdio.h>#define N 100typedef struct Track{int id;//磁道序列int state=0;//是否访问过，未被访问置状态为0} Track;Track track[N];//最大磁道数为100Track track1[N];int step[N];//移动距离int num,i,current_track,num1;void init()//初始化程序{num=0;for (i=0; i<num; i++){track[i].state=-1;//id置为1track1[i].state=-1;step[i]=-1;//移动距离为-1}}void input()//输入函数{printf("输入当前磁道\n");scanf("%d",&current_track);num1=current_track;printf("输入要访问的磁道数目\n");scanf("%d",&num);printf("输入要访问磁道序列\n");for(i=0; i<num; i++)scanf("%d",&track[i].id);}void FCFS()//先来先服务{for(i=0; i<num; i++){if((current_track-track[i].id)<0)//求移动距离step[i]=track[i].id-current_track;elsestep[i]=current_track-track[i].id;//取绝对值track[i].state=1;//状态置为1current_track=track[i].id;//更新当前磁道}}int abs(int a,int b)//相减的绝对值{return a-b>0?a-b:b-a;}int Serch_min_pos()//寻找到当前磁道最短的需求磁道{int min=45536;//最小距离标志int pos;for(int i=0; i<num; i++)if(track[i].state==1)continue;else if(min>abs(track[i].id,current_track))//寻找最小距离{min=abs(track[i].id,current_track);pos=i;}track[pos].state=1;return pos;//返回在数组中的位置}void SSTF()//最短寻道优先{for(i=0; i<num; i++)//计数器{track1[i]=track[Serch_min_pos()];//更新到要输出的数组中step[i]=abs(track1[i].id,current_track);//移动距离current_track= track1[i].id;//标志}}void output(Track a[])//输出函数{printf("\n\n <从%d号磁道开始>\n",num1);printf("==================================================\n");//排班printf("被访问的下一个磁道\t\t移动距离（磁道数）\n");for(i=0; i<num; i++)printf("\t%4d\t\t||\t%4d\n",a[i].id,step[i]);printf("==================================================\n"); }void output_average_track()//输出平均寻道时间{double sum=0;//和for(i=0; i<num; i++)sum+=step[i];printf(" 平均寻道长度%3.2f\n\n\n",sum/num);//输出}int show()//显示用户界面{int choose;//选择printf("\n******************早期的磁盘调度算法******************\n");printf("\t\t1、先来先服务(FCFS)\n");printf("\t\t2、最短寻道时间优先（SSTF)\n");printf("\t\t3、退出（EXIT）\n");scanf("%d",&choose);return choose;}int main(){do{init();switch(show())//返回值是选择{case 1://FCFSinput();FCFS();output(track);output_average_track();break;case 2://最短寻道input();SSTF();output(track1);output_average_track();break;case 3://退出return 0;default:break;}}while(1);return 0;}截图：主界面开始，输入选择先来先服务还是最短寻道优先，输入当前磁道，输入要访问的磁道，输入要访问的磁道序列。

磁盘调度算法实验报告磁盘调度算法实验报告引言：磁盘调度算法是操作系统中的重要组成部分，它负责决定磁盘上数据的访问顺序，以提高磁盘的访问效率。

在本次实验中，我们对比了三种常见的磁盘调度算法：先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）和扫描（SCAN）算法。

通过对比实验结果，我们将分析不同算法的优缺点，并对其适用场景进行探讨。

实验过程：为了模拟磁盘调度算法在实际应用中的情况，我们使用了一个包含100个磁道的磁盘模型。

我们随机生成了一组磁道请求序列，并以此作为实验数据。

首先，我们使用FCFS算法对数据进行访问，记录下访问每个磁道所需的时间。

然后，我们分别使用SSTF和SCAN算法进行同样的操作，并记录下相应的访问时间。

实验结果：经过实验，我们得到了不同调度算法的访问时间数据。

在FCFS算法中，由于它按照请求的先后顺序进行访问，所以磁头需要频繁地在磁道之间移动，导致访问时间较长。

SSTF算法则根据当前磁头位置选择最近的磁道进行访问，因此其访问时间相对较短。

而SCAN算法则将磁头从一端移动到另一端，期间访问所有请求的磁道，这样可以减少磁头的移动次数，从而提高访问效率。

讨论与分析：从实验结果可以看出，不同的磁盘调度算法在不同的场景下有着不同的优势。

FCFS算法适用于请求较少、请求之间没有明显关联的情况。

因为它简单易实现，不需要额外的计算和判断，但在高负载情况下容易导致磁头抖动，降低整体性能。

SSTF算法适用于请求之间有明显关联的情况，因为它能够选择最近的磁道进行访问，减少了磁头的移动次数。

但是，当请求分布不均匀时，SSTF算法可能会导致某些磁道长时间得不到访问。

SCAN算法则适用于对整个磁盘进行扫描的场景，因为它能够在一个方向上连续访问多个磁道，减少了磁头的移动次数。

但是，SCAN算法可能会导致某些磁道长时间得不到访问，因此在请求分布不均匀的情况下，其性能可能会受到影响。

结论：通过本次实验，我们对比了三种常见的磁盘调度算法，并分析了它们的优缺点及适用场景。

计算机操作系统算法总结一、引言计算机操作系统是现代计算机系统中的核心软件之一，它负责管理计算机硬件资源，提供各种服务和功能，使用户能够方便地使用计算机。

而操作系统算法则是操作系统中的关键部分，它决定了操作系统如何进行任务调度、资源分配和进程管理等重要操作。

本文将对常用的操作系统算法进行总结和介绍，以帮助读者更好地理解和应用这些算法。

二、进程调度算法1. 先来先服务（FCFS）算法先来先服务算法是最简单的调度算法之一，按照进程到达的顺序进行调度。

它的优点是公平，但存在“饥饿”问题，即长作业会导致短作业无法及时执行。

2. 最短作业优先（SJF）算法最短作业优先算法是根据作业执行时间的长短来进行调度，执行时间越短的作业优先级越高。

它的优点是能够最大限度地减少平均等待时间，但需要预先知道作业的执行时间。

3. 优先级调度算法优先级调度算法根据进程的优先级来进行调度，优先级越高的进程优先执行。

它可以根据不同的需求设置不同的优先级，但可能出现优先级反转问题，即低优先级进程长时间等待高优先级进程的释放。

4. 时间片轮转（RR）算法时间片轮转算法将CPU时间分成固定长度的时间片，每个进程轮流使用一个时间片。

当时间片用完时，进程被暂停并放入就绪队列的末尾，等待下一次调度。

它能够平衡长短作业的执行时间，但可能导致上下文切换频繁。

三、内存管理算法1. 首次适应（FF）算法首次适应算法是按照内存块的地址顺序搜索可用的内存块，找到第一个满足要求的内存块分配给作业。

它的优点是简单且效率较高，但可能导致内存碎片问题。

2. 最佳适应（BF）算法最佳适应算法是在所有可用内存块中选择最小的一个满足要求的内存块，以尽量减少内存碎片。

它的优点是能够充分利用内存空间，但搜索过程较为复杂。

3. 最近未使用（LRU）算法最近未使用算法是根据页面的使用情况来进行页面置换，最近未使用的页面优先被替换出去。

它的优点是能够尽量减少页面置换的次数，但需要记录页面的使用情况。

操作系统课程设计-磁盘调度算法前言摘要：本课程设计的目的是通过设计一个磁盘调度模拟系统，从而使磁盘调度算法更加形象化，使磁盘调度的特点更简单明了，这里主要实现磁盘调度的四种算法，分别是：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）。

启动磁盘执行输入输出操作时，要把移动臂移动到指定的柱面，再等待指定扇区的旋转到磁头位置下，然后让指定的磁头进行读写，完成信息传送；因此，执行一次输入输出所花的时间有：寻找时间——磁头在移动臂带动下移动到指定柱面所花的时间。

延迟时间——指定扇区旋转到磁头下所需的时间。

传送时间——由磁头进程读写完成信息传送的时间，寻道时间——指计算机在发出一个寻址命令，到相应目标数据被找到所需时间；其中传送信息所花的时间，是在硬件设计时固定的，而寻找时间和延迟时间是与信息在磁盘上的位置有关；然后设计出磁盘调度的设计方式，包括算法思路、步骤，以及要用到的主要数据结构、函数模块及其之间的调用关系等，并给出详细的算法设计，对编码进行了测试与分析。

最后进行个人总结与设计体会。

关键词：最短寻道时间优先算法、扫描算法、总寻道长度.3.2 实现过程中用到的数据结构1.最短寻道时间优先（SSTF）图a SSTF调度算法示例图ciidao[]={55,58,39,18,90,160,150,38,184}（可随机生成多个）用冒泡法对磁道数组进行排序用户输入当前磁道号now，比较当前返回内侧（外侧）扫描将当前磁道号与剩余没有图b SSTF算法流程示例图原磁道号随机组成的数组：cidao[]={55,58,39,18,90,160,150,38,184}；排序后的数组={18,38,39,5,58,90,150,160,184}；输入当前磁道号：now=100；3839 39 55 55 55 58 58 58 58 90 90 90 90 90 now值:100 90 58 55 39 184160 160150 150 15018 18 18 1838 38 38 3839 39 39 3955 55 55 5558 58 58 5890 90 90 90now值：18 150 160 184图c SSTF算法队列示意图(按磁道访问顺序)2.扫描（SCAN）算法图d SCAN算法示例图原磁道号随机组成的数组：cidao[]={55,58,39,18,90,160,150,38,184}；排序后的数组={18,38,39,5,58,90,150,160,184}；输入当前磁道号：now=100；选择磁道移动方向；以磁道号增加的方向移动为例：55 58 58 90 90 90 184 184 184 184 160 160 160 160 160 150 150 150 150 150 150 now值：100 150 160 184 90 58 1838 3839 39 3955 55 5558 58 5890 90 90184 184 184160 160 160150 150 150now值:55 39 38图e SCAN算法队列示意图（按磁道访问顺序）3.3 实现过程中用到的系统调用系统模块调用关系图4. 程序设计与实现4.1 最短寻道时间优先算法（SSTF ）模块4.1.1程序流程图磁盘调度算法最短寻道扫描算法退出4.1.2 程序说明算法分析①优点：相较于先来先服务算法（FCFS）有更好的寻道性能，使每次的寻道时间最短。

操作系统磁盘调度算法例题讲解磁盘调度算法是操作系统中用于确定磁盘上数据访问顺序的算法。

它的目标是提高磁盘I/O的效率，减少磁盘访问时间。

以下是一个例题，我们通过讲解来了解磁盘调度算法的工作原理。

假设一个磁盘上有以下请求序列：98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67。

磁头起始位置为53，磁道编号从0到199。

假设每个磁道的大小为1。

我们现在来分别讲解几种常见的磁盘调度算法如何处理这个请求序列：1. 先来先服务算法（First Come First Serve, FCFS）FCFS算法会按照请求的顺序进行处理。

根据给定的请求序列，磁头依次移动到98，然后到达183，再到37，以此类推。

计算总共移动的磁道数，得到结果为：98-53 + 183-98 + 183-37 + 122-37 + 122-14 + 124-14 + 124-65 + 67-65 = 640。

2. 最短寻道时间优先算法（Shortest Seek Time First, SSTF） SSTF算法会选择离当前磁头位置最近的请求进行处理。

对于请求序列98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67，初始磁头位置为53，我们按照离当前位置最近的请求的顺序进行处理。

首先找到最近的请求是37，磁头移动到37，然后移动到14，继续移动到65，以此类推。

计算总共移动的磁道数，得到结果为：37-53 + 14-37 + 65-14 + 67-65 + 98-67 + 122-98 + 124-122 + 183-124 = 236。

3. 扫描算法（Scan）扫描算法，也叫电梯算法，是按照一个方向上的顺序进行移动，直到到达最上方或最下方，然后改变方向继续移动。

对于给定的请求序列，我们可以选择一个方向（向上或向下），然后依次处理请求。

对于本例中的请求序列，假设选择向上移动。

磁头依次移动到65，然后67，再到98，然后122，以此类推，直到183。

操作系统实验_先来先服务的调度算法和短作业优先操作系统中的进程调度算法是实现多道程序设计的关键，作为操作系统中的调度器，它决定了进程在CPU上执行的顺序，直接影响到系统的性能和响应时间。

本文将重点介绍两种常用的进程调度算法：先来先服务调度算法（FCFS）和短作业优先调度算法（SJF）。

先来先服务调度算法是一种最简单、最基础的调度算法，其实现非常简单：按照进程到达CPU的先后顺序，将其依次调入CPU执行。

当一个进程进入就绪队列后，在CPU空闲的时候，就将其调入CPU执行，直到进程执行完成或者主动放弃CPU时间片。

这种调度算法的优势在于实现简单、公平性好；但其缺点也很明显，由于没有考虑进程的执行时间长短，如果一个长时间的进程先到达就绪队列，则会造成其他进程的等待时间过长，导致系统的响应时间较长。

与FCFS相对的是短作业优先调度算法（Shortest Job First, SJF）。

SJF调度算法会根据进程的相对执行时间长短来进行调度，即将执行时间最短的进程优先调度进入CPU执行。

SJF算法的关键在于如何估计进程的执行时间，通常有两种方法：预测和历史信息。

预测方法是根据进程的相关信息，如进程的大小、执行时间等进行预测；而历史信息方法是根据以往同类任务的执行时间的平均值或历史执行时间进行估算。

在实际操作中，通常采用后者进行调度。

SJF调度算法的优势在于可以最大程度地减少平均等待时间，提高系统的响应效率。

然而，该算法也存在一些问题，如如何准确估算进程的执行时间、对长时间任务不够友好等。

两种调度算法各自都有其优势和劣势，因此在实际操作中需要根据具体的情况选择适用的调度算法。

如果系统中存在大量长时间任务，可以考虑使用FCFS来保证公平性；而如果系统中的任务短且繁琐，可以优先考虑SJF算法来减少平均等待时间。

此外，还有一些改进版的调度算法，如最短剩余时间优先调度算法（Shortest Remaining Time First, SRTF）和多级反馈队列调度算法（Multi-Level Feedback Queue, MLFQ）等，它们在一定程度上兼顾了FCFS和SJF的优势，更适用于实际的操作系统。

操作系统实验磁盘调度算法实验报告一.实验目的本实验旨在通过磁盘调度算法的模拟，探究不同调度算法对磁盘访问性能的影响，了解各种算法的特点和适用场景。

二.实验方法本实验通过编写磁盘调度模拟程序，实现了三种常见的磁盘调度算法：FCFS（先来先服务）、SSTF（最短寻找时间优先）和SCAN（扫描算法）。

实验中使用C语言编程语言，并通过随机生成的队列模拟磁盘访问请求序列。

三.实验过程1.FCFS（先来先服务）算法FCFS算法是一种非常简单的调度算法，它按照请求到达的顺序进行调度。

在实验中，我们按照生成的请求队列顺序进行磁盘调度，记录每次磁头移动的距离。

2.SSTF（最短寻找时间优先）算法SSTF算法是一种动态选择离当前磁头位置最近的磁道进行调度的算法。

在实验中，我们根据当前磁头位置和请求队列中的磁道位置，选择距离最近的磁道进行调度。

然后将该磁道从请求队列中移除，并记录磁头移动的距离。

3.SCAN（扫描算法）算法SCAN算法是一种按照一个方向进行扫描的算法，它在每个方向上按照磁道号的顺序进行调度，直到扫描到最边缘磁道再折返。

在实验中，我们模拟磁头从一个端点开始，按照磁道号从小到大的顺序进行调度，然后再折返。

记录磁头移动的距离。

四.实验结果与分析我们通过生成不同数量的请求队列进行实验，记录每种算法的磁头移动距离，并进行比较。

实验结果显示，当请求队列长度较小时，FCFS算法的磁头移动距离较短，因为它按照请求到达的顺序进行调度，无需寻找最短的磁道。

然而，当请求队列长度较大时，FCFS算法的磁头移动距离会显著增加，因为它不能根据距离进行调度。

SSTF算法相对于FCFS算法在磁头移动距离上有了明显改进。

SSTF算法通过选择最短的寻找时间来决定下一个访问的磁道，因此可以减少磁头的移动距离。

然而，在请求队列中存在少量分散的请求时，SSTF算法可能会产生扇区的服务死锁现象，导致一些磁道无法及时访问。

SCAN算法通过扫描整个磁盘来进行调度，有效解决了FCFS算法有可能导致的服务死锁问题。

操作系统磁盘调度算法磁盘调度算法的作用在计算机系统中，磁盘是一个重要的存储设备，而磁盘调度算法则是管理磁盘读写请求的关键操作之一。

磁盘调度算法可以使磁盘的读写时间最小，提高磁盘的利用率，保证磁盘的可靠性。

常见的磁盘调度算法先来先服务（FCFS）先来先服务是一种简单、易于实现的磁盘调度算法。

它将磁盘请求队列中的请求按照队列顺序进行服务，即磁盘读写请求按照先来先服务的原则被服务。

例如，如果请求队列为1,2,3,4,5，则磁头先会寻找1，完成后再寻找2，以此类推。

当然，这种算法会存在“饥饿”现象，即后面的请求需要等待前面的请求完成后才能获得服务。

最短寻道时间优先（SSTF）SSTF是一种比FCFS更优秀的算法，它选择离当前磁头位置最近的请求为下一个服务对象。

这种算法的好处在于，可以减少磁头的寻道时间。

例如，如果当前磁头在请求队列的3个请求2, 5和8的中间位置，则SSTF会选择请求2，这样会比选择5或8更快地完成磁盘读写。

扫描算法（SCAN）扫描算法，也称电梯算法，是一种沿着磁道的方向移动磁头的算法。

在扫描算法中，磁头在一个方向上移动，直到到达最边缘，然后开始沿着相反的方向移动，直到服务完整个队列。

例如，如果磁头的移动方向是向“外”（即向磁道号增大的方向），磁头将服务最小的请求，然后继续向下寻找。

当磁头到达队列的最大值后，再继续向“内”折回。

这种算法将会循环操作队列，直到完成服务。

循环扫描算法（C-SCAN）循环扫描算法是一种改进版的SCAN算法，它将SCAN算法改进成了一个环形的磁盘，在这个环形的磁盘上磁头运动方向是单向的。

与SCAN算法不同的是，当读写头到达一端时，它不会立即返回而是重新回到另一端继续扫描。

例如，一旦磁头到达队列的最大值，它会马上返回队列的最小值，这样可以更好地利用闲置时间服务队列。

磁盘调度算法的选择在实际应用中，选择适当的磁盘调度算法对于磁盘性能有着至关重要的影响。

FCFS算法简单但性能一般，SSTF算法寻找最近请求可提高系统性能，SCAN和C-SCAN算法可以处理高负载的读写请求。

磁盘调度算法先来先服务最短寻道优先Final approval draft on November 22, 2020磁盘调度算法（先来先服务/最短寻道优先）#include<>#include<>#include<>void FCFS(int a[],int m,int now);f\n\n",d);}void SSTF(int a[],int n,int now) f\n\n",d);}void choose(int a[],int n) 道请求总数 2.磁道请求序列 3.当前磁道号\n");printf(" -----------------------------------------\n");printf("1.需要访问的磁道总数： ");scanf(" %d",&m);printf("\n2.需要访问的磁道序列：\n");for(i=0;i<m;i++)scanf("%d",&a[i]);printf("\n3.输入当前磁道号: ");scanf("%d",&now);do{printf("\n -------------磁盘调度算法------------\n\n");printf(" * 1.先来先服务（FCFS） *\n\n");printf(" * 2.最短寻道时间优先（SSTF） *\n\n");printf(" * 0.退出系统 *\n\n");printf(" -------------------------------------\n");printf("请选择算法序号(0-2)：\n");scanf("%d",&h);switch(h){case 1: FCFS(a,m,now);break;case 2: SSTF(a,m,now);break;case 0: exit(0);break;default:break;}}while(h>=0);}。