操作系統(tǒng)之進(jìn)程調(diào)度——優(yōu)先權(quán)法和輪轉(zhuǎn)法（附上樣例講解）
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操作系統(tǒng)之磁盤(pán)調(diào)度——SCAN實(shí)例講解

要求

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?#xff1a;
磁盤(pán)是高速、大容量、旋轉(zhuǎn)型、可直接存取的存儲(chǔ)設(shè)備。它作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輔助存儲(chǔ)器，擔(dān)負(fù)著繁重的輸入輸出工作，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中往往同時(shí)會(huì)有若干個(gè)要求訪問(wèn)磁盤(pán)的輸入輸出要求。系統(tǒng)可采用一種策略，盡可能按最佳次序執(zhí)行訪問(wèn)磁盤(pán)的請(qǐng)求。由于磁盤(pán)訪問(wèn)時(shí)間主要受尋道時(shí)間T的影響，為此需要采用合適的尋道算法，以降低尋道時(shí)間。本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生模擬設(shè)計(jì)一個(gè)磁盤(pán)調(diào)度程序，觀察調(diào)度程序的動(dòng)態(tài)運(yùn)行過(guò)程。通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生理解和掌握磁盤(pán)調(diào)度的職能。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
模擬電梯調(diào)度算法，對(duì)磁盤(pán)進(jìn)行移臂操作
三、提示及要求：
1、假設(shè)磁盤(pán)只有一個(gè)盤(pán)面，并且磁盤(pán)是可移動(dòng)頭磁盤(pán)。
2、磁盤(pán)是可供多個(gè)進(jìn)程共享的存儲(chǔ)設(shè)備，但一個(gè)磁盤(pán)每個(gè)時(shí)刻只能為一個(gè)進(jìn)程服務(wù)。當(dāng)有進(jìn)程在訪問(wèn)某個(gè)磁盤(pán)時(shí)，其它想訪問(wèn)該磁盤(pán)的進(jìn)程必須等待，直到磁盤(pán)一次工作結(jié)束。當(dāng)有多個(gè)進(jìn)程提出輸入輸出請(qǐng)求而處于等待狀態(tài)時(shí)，可用電梯調(diào)度算法從若干個(gè)等待訪問(wèn)者中選擇一個(gè)進(jìn)程，讓它訪問(wèn)磁盤(pán)。為此設(shè)置“驅(qū)動(dòng)調(diào)度”進(jìn)程。
3、由于磁盤(pán)與處理器是并行工作的，所以當(dāng)磁盤(pán)在為一個(gè)進(jìn)程服務(wù)時(shí)，占有處理器的其它進(jìn)程可以提出使用磁盤(pán)（這里我們只要求訪問(wèn)磁道），即動(dòng)態(tài)申請(qǐng)?jiān)L問(wèn)磁道，為此設(shè)置“接受請(qǐng)求”進(jìn)程。
4、為了模擬以上兩個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行，可以考慮使用隨機(jī)數(shù)來(lái)確定二者的允許順序，程序結(jié)構(gòu)圖參考附圖：
5、“接受請(qǐng)求”進(jìn)程建立一張“進(jìn)程請(qǐng)求I/O”表，指出等待訪問(wèn)磁盤(pán)的進(jìn)程要求訪問(wèn)的磁道，表的格式如下：
| 進(jìn)程名 | 要訪問(wèn)的磁道 |
|進(jìn)程id| 磁道號(hào):|
6、 “磁盤(pán)調(diào)度”的功能是查“請(qǐng)求I/O”表，當(dāng)有等待訪問(wèn)的進(jìn)程時(shí)，按電梯調(diào)度算法（SCAN算法）從中選擇一個(gè)等待訪問(wèn)的進(jìn)程，按其指定的要求訪問(wèn)磁道。SCAN算法參考課本第九章。算法模擬框圖略。
7、附圖中的“初始化”工作包括：初始化“請(qǐng)求I/O”表，設(shè)置置當(dāng)前移臂方向；當(dāng)前磁道號(hào)。并且假設(shè)程序運(yùn)行前“請(qǐng)求I/O”表中已有若干進(jìn)程（4～8個(gè)）申請(qǐng)?jiān)L問(wèn)相應(yīng)磁道。
四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告：
1、實(shí)驗(yàn)題目。
2、程序中用到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其說(shuō)明。
3、打印源程序并附注釋。
4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果內(nèi)容如下：打印“請(qǐng)求I/O”表，當(dāng)前磁道號(hào)，移臂方向，被選中的進(jìn)程名和其要求訪問(wèn)的磁道，看是否體現(xiàn)了電梯調(diào)度（SCAN）算法。體會(huì)與問(wèn)題。
五、 附圖：

理解

上面就是實(shí)驗(yàn)要求。
本實(shí)驗(yàn)的核心就是對(duì)SCAN算法的理解，SCAN被稱(chēng)為梯度算法。因?yàn)樗粌H兼顧距離的遠(yuǎn)近還兼顧方向性。
Scan算法思想大致為：

• 當(dāng)設(shè)備無(wú)訪問(wèn)請(qǐng)求時(shí)，磁頭不動(dòng)；
• 當(dāng)有訪問(wèn)請(qǐng)求時(shí)，磁頭按一個(gè)方向移動(dòng)，在移 [2] 動(dòng)過(guò)程中對(duì)遇到的訪問(wèn)請(qǐng)求進(jìn)行服務(wù)，然后判斷該方向上是否還有訪問(wèn)請(qǐng)求，如果有則繼續(xù)掃描；否則改變移動(dòng)方向，并為經(jīng)過(guò)的訪問(wèn)請(qǐng)求服務(wù)，如此反復(fù)。
• 如下圖所示：
  

代碼

這大致就是流程，當(dāng)然，你可以動(dòng)態(tài)的增加io請(qǐng)求（接受請(qǐng)求）。
附上代碼：

import java.util.ArrayList; import java.util.Comparator; import java.util.List; import java.util.Scanner;public class 磁盤(pán)調(diào)度 {private static void getstatus(Listlist) {// TODO 自動(dòng)生成的方法存根System.out.println("進(jìn)程id: 磁道: 是否調(diào)度？:");for(int i=0;i list, int index, int cidao) {if(index==1)//向左面{int mid=0;for(int i=0;i<=list.size();i ){if(list.get(i).cidao>cidao&&list.get(i).isdiaodu==false){mid=i-1;break;}}while(mid>=0){if(list.get(mid).isdiaodu==false){io io=list.get(mid);io.isdiaodu=true;System.out.println("進(jìn)程" io.id " 磁道：" io.cidao " 已經(jīng)調(diào)度"); }mid--;}mid ;while(midcidao&&list.get(i).isdiaodu==false){mid=i;break;}}while(mid=0){if(list.get(mid).isdiaodu==false){io io=list.get(mid);io.isdiaodu=true;System.out.println("進(jìn)程" io.id " 磁道：" io.cidao " 已經(jīng)調(diào)度"); }mid--;}}}public static void main(String[] args) {// TODO 自動(dòng)生成的方法存根Scanner sc=new Scanner(System.in);System.out.println("請(qǐng)輸入訪問(wèn)磁盤(pán)的進(jìn)程數(shù)量");int n=sc.nextInt();System.out.println("請(qǐng)輸入訪問(wèn)進(jìn)程的id和磁道號(hào)");Listlist=new ArrayList<>();for(int i=0;icompare=new Comparator() {@Overridepublic int compare(io o1, io o2) {// TODO 自動(dòng)生成的方法存根return o1.cidao-o2.cidao;}};static class io{int id;int cidao;boolean isdiaodu;public io(int id,int cidao){this.id=id;this.cidao=cidao;}} }

輸出案例

測(cè)試數(shù)據(jù)：

若有錯(cuò)誤的地方，還請(qǐng)大神指正。

如果對(duì)后端、爬蟲(chóng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法等感性趣歡迎關(guān)注我的個(gè)人公眾號(hào)交流：bigsai

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统之磁盘调度——SCAN实例讲解的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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