操作系统实验（八）：文件管理

【实验目的】
掌握文件的存取方法；掌握文件的逻辑结构和物理结构；掌握存储空间的分配和回收；掌握磁盘管理与调度。
【实验内容】
用程序模拟磁盘的调度过程，并计算各磁盘调度算法包括先来先服务算法、最短寻道时间优先算法、扫描算法和循环扫描算法的平均寻道长度。
本实验是模拟操作系统的磁盘寻道方式，运用磁盘访问顺序的不同来设计磁盘的调度算法。实现的磁盘调度算法有FCFS，SSTF，SCAN，CSCAN和 NStepSCAN算法。设定开始磁道号寻道范围，依据起始扫描磁道号和最大磁道号数，随机产生要进行寻道的磁道号序列。选择磁盘调度算法，显示该算法的磁道访问顺序，计算出移动的磁道总数和平均寻道总数。按算法的寻道效率进行排序，并对各算法的性能进行分析比较。
【实验步骤】
数据结构
void FCFS(int b[],int n,int init)//先来先服务
void SSTF(int b[],int n,int k)//最短寻道时间优先
void SCAN1(int b[],int n,int k)//扫描算法(SCAN)，移动臂由里向外
void SCAN2(int b[],int n,int k)//扫描算法(SCAN)，移动臂由外向里
void C_SCAN(int b[],int n,int k)//循环扫描算法(C-SCAN)

实验代码

#include <stdio.h>
#include<math.h>
void FCFS(int b[],int n,int init)
{int i = 0;int s = 0;int sum = 0;int a[20];for(i = 0; i < n; i++)a[i] = b[i];s = init;sum = 0;for(i = 0; i < n; i++){printf("第%d次访问的磁道:%d\n",i+1,a[i]);sum += abs(s - a[i]);s = a[i];}printf("平均寻道长度:%f\n",sum * 1.0 / n);
}
void SSTF(int b[],int n,int k)
{int i = 0;int j = 0;int s = 0;int sum = 0;int p = 0;int a[20];for(i = 0; i < n; i++)a[i] = b[i];for(i = n - 1; i >= 0; i--){s = a[0];p = 0;for(j = 0; j <= i; j++)if(abs(a[j] - k) < abs(s - k)){s = a[j];p = j;}a[p] = a[i];printf("第%d次访问的磁道:%d\n",n - i,s);sum += abs(s - k);k=s;}printf("平均寻道长度:%f\n",sum * 1.0 / n);
}void SCAN1(int b[],int n,int k)
{int i,j,s,sum = 0,p,biaoji;int a[20];for(i = 0; i < n; i++)a[i] = b[i];for(i = n - 1; i >= 0; i--){biaoji = 0;for(j = 0; j <= i; j++)if(a[j] - k < 0){biaoji = 1;p = j;break;}if(biaoji == 1){s = a[p];for(j = 0; j <= i; j++)if(a[j] < k && k - a[j] < k - s){s = a[j];p = j;}a[p] = a[i];printf("第%d次访问的磁道:%d\n",n - i,s);sum += k - s;k = s;}else{s = a[0];for(j = 0; j <= i; j++)if(a[j] - k <= s - k){s = a[j];p = j;}a[p] = a[i];printf("第%d次访问的磁道:%d\n",n - i,s);sum += abs(k - s);k = s;}}printf("平均寻道长度:%f\n",sum * 1.0 / n);
}void SCAN2(int b[],int n,int k)
{int i,j,s,sum = 0,p,biaoji;int a[20];for(i = 0; i < n; i++)a[i] = b[i];for(i = n - 1; i >= 0; i--){biaoji = 0;for(j = 0; j <= i; j++)if(a[j] - k > 0){biaoji = 1;p = j;break;}if(biaoji == 1){s = a[p];for(j = 0; j <= i; j++)if(a[j] > k && a[j] - k < s - k){s = a[j];p = j;}a[p] = a[i];printf("第%d次访问的磁道:%d\n",n - i,s);sum += s - k;k = s;}else{s = a[0];for(j = 0; j <= i; j++)if(k - a[j] <= k - s){s = a[j];p = j;}a[p] = a[i];printf("第%d次访问的磁道:%d\n",n - i,s);printf("\n"); sum += abs(k - s);k = s;}}printf("平均寻道长度:%f\n",sum * 1.0 / n);
}void C_SCAN(int b[],int n,int k)
{int i,j,s,sum = 0,p,biaoji;int a[20];for(i = 0; i < n; i++)a[i] = b[i];for(i = n - 1; i >= 0; i--){biaoji = 0;for(j = 0; j <= i; j++)if(a[j] - k > 0){biaoji = 1;p = j;break;}if(biaoji == 1){s = a[p];for(j = 0; j <= i; j++)if(a[j] > k && a[j] - k < s - k){s = a[j];p = j;}a[p] = a[i];printf("第%d次访问的磁道:%d\n",n - i,s);sum += s - k;k = s;}if(biaoji == 0) break;}s = a[0];for(j = 0; j <= i; j++)if(a[j] <= s){s = a[j];p = j;}a[p] = a[i];printf("第%d次访问的磁道:%d\n",n - i,s);sum += k - s;k = s;i--;for(; i >= 0; i--){s = a[0];for(j = 0;j <=i ; j++)if(a[j] - k < s - k){s = a[j];p = j;}a[p]=a[i];printf("第%d次访问的磁道:%d\n",n - i,s);sum += s - k;k = s;}printf("平均寻道长度:%f\n",sum * 1.0 / n);
}int main()
{int a[20];int i,n,k,k1,init;printf("请输入需要访问的磁道总数：");scanf("%d",&n);for(i = 0; i < n; i++){printf("需要访问的磁道编号%d:",i + 1);scanf("%d",&a[i]);}printf("请输入指针所在磁道编号:");scanf("%d",&init);k = 1;while(k){printf("**    1.先来先服务(FCFS)        **\n");printf("**    2.最短寻道时间优先(SSTF)  **\n");printf("**    3.扫描算法(SCAN)          **\n");printf("**    4.循环扫描算法(C-SCAN)    **\n");printf("**    0.退出                    **\n");printf("***************宋潘婷*******************\n\n");printf("请在下面输入您的选择:");scanf("%d",&k);switch(k){case 1:FCFS(a,n,init);break;case 2:SSTF(a,n,init);break;case 3:k1=1;while(k1){printf("************20201219 *************\n");printf("**    1.移动臂由里向外          **\n");printf("**    2.移动臂由外向里          **\n");printf("**    0.返回上一层              **\n");printf("**********************************\n\n");printf("请在下面输入您的选择:");scanf("%d",&k1);switch(k1){case 1:SCAN1(a,n,init);break;case 2:SCAN2(a,n,init);break;}}break;case 4:C_SCAN(a,n,init);break;}}
}

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