磁盘调度算法寻道问题

最新推荐文章于 2023-07-11 13:00:20 发布
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分类专栏： offeroffer瞅瞅我 文章标签： 数据结构
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先来先服务算法（FCFS）

  • 顾名思义，先来先计算，按顺序依次计算即可
  • 题目：某⼀磁盘请求序列(磁道号):98、 183、 37、122、14、124、 65、 67， 假设当前磁头在53道上，按照先来先服务算法（FCFS）磁盘调度对磁盘进⾏请求服务，则磁头总移动道数为多少？
    寻道序列：53,98,183,37,122,14,124,65,67
|53-98| + |98-183| + |183-37| + |37-122| + |122-14| + |14-124| + |124-65| + |65-67| = 640

最短寻道时间优先算法（SSTF）

  • 每次选择离当前磁头所在的磁道距离最近的磁头，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。
  • 题目：某⼀磁盘请求序列(磁道号):98、 183、 37、122、14、124、 65、 67， 假设当前磁头在53道上，按照最短寻道时间优先算法（SSTF）磁盘调度对磁盘进⾏请求服务，则磁头总移动道数为多少？
    寻道序列：53,65,67,37,14,98,122,124,183
|53-65| + |65-67| + |67-37| + |37-14| + |14-98| + |98-122| + |122-124| + |124-183| = 236

扫描算法（SCAN）

  • 优先考虑磁头的当前移动⽅向，并且考虑当前磁道与下⼀磁道之间的距离。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该是，即在当前磁道之外，且距离最近，直到再⽆更外的磁道需要访问才将磁头换向，⾃外向⾥移动。移动原则同前⼀致。由于这种算法中磁头移动的规律与电梯的运⾏相似，因此⼜称为电梯调度算法。

  • 题目：某⼀磁盘请求序列(磁道号):86，147，91，177，94，150，102，175，130， 假设当前磁头在143道上，刚刚处理结束的请求是125号，按照扫描算法（SCAN）磁盘调度对磁盘进⾏请求服务，则磁头总移动道数为多少？

    寻道序列：125,143,147,150,175,177 -> 开始反向 130,102,94,91,86
|143-147| + |147-150| + |150-175| + |175-177| + |177-130| + |130-102| + |102-94| + |94-91| + |91-86| = 125

循环扫描算法（CSCAN）

  • 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。

  • 题目：某⼀磁盘请求序列(磁道号):86，147，91，177，94，150，102，175，130， 假设当前磁头在143道上，刚刚处理结束的请求是125号，按照循环扫描算法（CSCAN）磁盘调度对磁盘进⾏请求服务，则磁头总移动道数为多少？

    寻道序列：125,143,147,150,175,177 -> 开始从小到大增加 86,91,94,102,130
|143-147| + |147-150| + |150-175| + |175-177| + |177-86| + |86-91| + |91-94| + |94-102| + |102-130| = 169
磁盘调度（最短寻道优先算法、扫描（SCAN）算法和先来先服务（FCFS） 磁盘调度算法）
2301_78199206的博客
01-12 2455
本文介绍和具体代码语言实现了三种磁盘调度算法即最短寻道优先算法、扫描算法和先来先服务算法。
操作系统--磁盘寻道算法（四种）
01-27
操作系统中的，4种寻道算法。FCFS(先来先服务) SSTF(最短寻道时间) SCAN(扫描算法) CSCAN(循环扫描法)
磁盘寻道调度算法
程序员世杰
03-31 5285
磁盘调度在多道程序设计的计算机系统中，各个进程可能会不断提出不同的对磁盘进行读 / 写操作的请求。由于有时候这些进程的发送请求的速度比磁盘响应的还要快，因此我们有必要为每个磁盘设备建立一个等待队列，常用的磁盘调度算法有以下四种： 先来先服务算法（FCFS）， 最短寻道时间优先算法（SSTF）， 扫描算法（SCAN）， 循环扫描算法（CSCAN）   例: 假定某磁盘共有 ...
磁盘调度算法：最短寻道时间优先（SSTF）和扫描（SCAN）算法
12-30
SSTF和SCAN算法 最短寻道时间优先（SSTF）和扫描（SCAN）算法。理解各调度算法的工作原理 对给出的任意的磁盘请求序列、计算平均寻道长度；要求可定制磁盘请求序列长度、磁头起始位置、磁头移动方向。 测试：假设磁盘访问序列：98，183，37，122，14，124，65，67；读写头起始位置：53，方向：磁道增加的方向。输入此类数据后，程序按照选定的算法，自动给出访问序列，并且算出经过的磁道总数。
磁盘寻道算法FCFS与SSTF
qq_41669968的博客
04-30 506
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int tracks[200];//track number void Init(int start,int num);//initialize track sequence void FCFS(int start,int num);//First come first serve algori...
操作系统磁盘调度算法实验报告
05-07
通过本实验，学生可以加深对先来先服务算法、最短寻道时间优先算法、扫描算法以及循环扫描算法等磁盘调度算法的理解。 一、课程设计目的 本课程设计的目的是通过磁盘调度算法设计一个磁盘调度模拟系统，从而使磁盘...
操作系统磁盘调度算法及模拟实验三
01-06
+ 加深对先来先服务算法、最短寻道时间优先算法、扫描算法以及循环扫描算法等磁盘调度算法的理解。 + 针对给定的磁盘访问序列，运行各种调度算法得出调度过程。 + 算法所需的各种参数由输入产生（手工输入或者...
操作系统课程设计磁盘调度算法.doc
06-16
根据磁盘调度算法的设计，可以将其分为四个主要部分：先来先服务算法（FCFS）、最短寻道时间优先算法（SSTF）、扫描算法（SCAN）和循环扫描算法（CSCAN）。 1.1 先来先服务算法（FCFS） 先来先服务算法是磁盘调度...
操作系统磁盘调度算法实验报告.doc
03-27
通过这个实验，我们不仅能掌握各种磁盘调度算法的细节，还能提高编程技巧和问题解决能力。理解并实现这些算法，使我们更加明白操作系统如何在实际环境中优化资源分配，以及如何平衡公平性和效率。此外，实验还强调了...
磁盘调度算法(最短寻道时间优先算法(SSTF) 扫描算法(SCAN) 先来先服务算法(FCFS) 循环扫描算法(CSCAN)....)
04-30
最短寻道时间优先算法(SSTF) 扫描算法(SCAN) 先来先服务算法(FCFS) 循环扫描算法(CSCAN)....
磁盘寻道算法（C语言）
07-21
操作系统课程设计，磁盘寻道算法。做了扫描和循环扫描算法。分别用数组和链表方式进行了测试。并比较了时间效率。
磁盘调度算法的实现
02-11
设计随机磁道访问产生程序，有一定的参数控制能力，可以用户自己调节随机性能，设计主界面能灵活选择某算法，且实现以下算法： （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） （5）N-Step-SCAN调度算法（NSSCAN）
【操作系统】磁盘调度算法 先来先服务、最短寻道时间优先、扫描算法、循环扫描算法
热门推荐
qq_55930097的博客
07-11 1万+
本次实验通过模拟磁盘调度及进程排队算法来加深了对操作系统中各个磁盘调度算法概念的理解，实现各种不同调度算法的过程，并计算不同算法的平均寻道长度，以便于我们判断各种算法的优劣以及各种算法使用的场合。其中先来先服务算法是最简单的磁盘调度算法，它根据进程请求访问磁盘的顺序服务；最短寻道时间优先算法根据磁头的当前位置首先将请求队列中距磁头最短的请求为之服务；扫描算法也叫电梯调度算法，磁头固定从外向内然后从内向外逐柱面运动，如此往复；循环扫描算法的磁头从盘面上的一端向另一端移动，遇到请求立即服务。
磁盘寻道调度问题
weixin_42044037的博客
08-19 4581
常用的磁盘调度算法有四种： 1. 先来先服务 （**FCFS**-first come first service） 2. 最短寻道时间优先算法（**FSST**-shorest seek time first） 3. 扫描算法（SCAN）也称为电梯调度 4. 循环扫描算法（CSCAN） 先来先服务算法： 按照请求访问磁盘的先后顺序进行调度，最简单的...
磁盘寻道算法 Python实现
ucler的博客
07-28 947
操作系统模拟之磁盘寻道算法。 文件共1份，代码如下： import math import random import copy def alo_fcfs(): print("您选择了FCFS算法，执行结果如下：") print("当前磁道号 下一磁道号 绝对差") print('{:6d}{:10d}{:8d}'.format(start_numer, disk_queue[0], abs(start_numer - disk_queue[0]))) sum_dista
磁盘调度算法介绍
0729Liang
05-05 2649
一、简介 磁盘调度在多道程序设计的计算机系统中，各个进程可能会不断提出不同的对磁盘进行读/写操作的请求。由于有时候这些进程的发送请求的速度比磁盘响应的还要快，因此我们有必要为每个磁盘设备建立一个等待队列，常用的磁盘调度算法有以下四种：先来先服务算法（FCFS），最短寻道时间优先算法（SSTF），扫描算法（SCAN），循环扫描算法（CSCAN）算法 优点 缺点 FCFS算法 公平、简单 平均...
linux 获得磁盘 寻道时间,Linux入门篇 —— Linux 磁盘管理之磁盘理论篇 | 七日打卡...
weixin_32869031的博客
05-02 369
Linux 磁盘管理之磁盘理论篇磁盘简介作用： 用来存放数据(二进制方式来管理数据)分类机械硬盘固态硬盘机械硬盘组成盘片： 上面布满磁性颗粒，保存写入数据主轴： 带动盘片转动，转到磁头的下方读/写磁头： 负责数据的读写磁头臂： 带动磁头，将磁头移动到指定位置控制电路： 控制硬盘的速度，磁头臂的移动等等机械磁盘的属性磁道： 盘片围绕在主轴周围的同心环，编号由外至内从0累加扇区： 磁道上被分成的更小的...
磁盘调度算法求寻道时间
最新发布
05-27
### 磁盘调度算法的寻道时间计算方法 磁盘调度算法的核心目标之一是减少磁盘操作的整体延迟，其中一个重要指标就是 **寻道时间** 的计算。以下是关于如何计算磁盘调度算法中寻道时间的方法及其公式的详细介绍。 #### 1. 寻道时间定义 寻道时间是指磁头从当前位置移动到目标磁道所需的时间。通常情况下，假设每单位磁道之间的移动时间为固定值 \( T_s \)，则总寻道时间可以通过以下公式计算得出： \[ T_{seek} = |d_i - d_j| \times T_s \] 其中： - \( d_i \) 表示当前磁头所在的磁道位置[^1]。 - \( d_j \) 表示目标磁道的位置[^1]。 - \( T_s \) 是单个磁道间的平均寻道时间（由硬件决定）[^4]。 #### 2. 总体寻道时间计算 对于一组待处理的磁道请求序列，总体寻道时间可以表示为所有连续两次磁头移动所耗费时间之和。如果初始磁头位置为 \( d_0 \)，而请求序列为 \( R = [r_1, r_2, ..., r_n] \)，那么总的寻道时间可按如下方式计算： \[ T_{total\_seek} = (|d_0 - r_1| + |r_1 - r_2| + ... + |r_{n-1} - r_n|) \times T_s \] 这适用于任何一种具体的磁盘调度算法，比如先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、扫描算法（SCAN）等[^3]。 #### 3. 示例计算 假设有以下参数： - 初始磁头位置：\( d_0 = 100 \) - 请求队列：\[50, 90, 30, 120\] - 单位磁道间寻道时间：\( T_s = 1ms \) ##### （1）FCFS 调度下的寻道时间 按照 FCFS 算法，磁头依次访问请求队列中的每一个磁道。因此，每次移动的距离分别为： - \( |100 - 50| = 50 \) - \( |50 - 90| = 40 \) - \( |90 - 30| = 60 \) - \( |30 - 120| = 90 \) 总计： \[ T_{total\_seek} = (50 + 40 + 60 + 90) \times 1 = 240 ms \] ##### （2）SSTF 调度下的寻道时间 在 SSTF 中，每次都选择离当前磁头最近的目标磁道。具体步骤如下： - 当前磁头位置为 100，最近的是 90 (\( |100 - 90| = 10 \))； - 下一步到达 120 (\( |90 - 120| = 30 \))； - 接着跳转至 50 (\( |120 - 50| = 70 \))； - 最后前往 30 (\( |50 - 30| = 20 \))。 总计： \[ T_{total\_seek} = (10 + 30 + 70 + 20) \times 1 = 130 ms \] #### 4. 扫描算法（SCAN） 扫描算法会根据磁头当前的方向逐步向一侧移动并处理沿途遇到的所有请求。当达到边界后再反向继续工作。例如，若磁头最初朝大编号方向移动，则它将首先处理大于等于 100 的所有请求再返回处理小于 100 的部分[^2]。 在这种场景下，我们分两步完成整个过程： - 首先从 100 移动到最大值 120 并处理中间经过的两个点（即 100 -> 90 -> 120），耗时 \( |100 - 90| + |90 - 120| = 10 + 30 = 40 ms\)； - 反向回到最小值 30 处理剩余项（即 120 -> 50 -> 30），耗时 \( |120 - 50| + |50 - 30| = 70 + 20 = 90 ms\)； 最终结果为两者相加： \[ T_{total\_seek} = 40 + 90 = 130 ms \] --- ### 实现代码示例 下面是一个简单的 Python 函数用于模拟不同策略下的寻道时间计算： ```python def calculate_seek_time(initial_position, request_queue, algorithm="fcfs", ts=1): total_time = 0 current_pos = initial_position if algorithm.lower() == "fcfs": for target in request_queue: distance = abs(current_pos - target) total_time += distance * ts current_pos = target elif algorithm.lower() == "sstf": while request_queue: closest_target = min(request_queue, key=lambda x: abs(x - current_pos)) distance = abs(current_pos - closest_target) total_time += distance * ts current_pos = closest_target request_queue.remove(closest_target) return total_time # 测试数据 initial_head = 100 requests = [50, 90, 30, 120] print("FCFS Seek Time:", calculate_seek_time(initial_head, requests.copy(), "fcfs")) print("SSTF Seek Time:", calculate_seek_time(initial_head, requests.copy(), "sstf")) ``` ---
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