操作系統實習報告樣本

　　圖3  LRU頁面調度模擬算法  四 打印的源程序及附上的注釋      略五 打印的程序運行時初值和運行結果      略  樣本2一、實習內容模擬電梯調度算法，實現對磁盤的驅動調度。二、實習目的磁盤是一種高速、大容量、旋轉型、可直接存取的存儲設備。它作為計算機系統的輔助存儲器，擔負著繁重的輸入輸出任務，在多道程序設計系統中，往往同時會有若干個要求訪問磁盤的輸入輸出請求等待處理。系統可采用一種策略，盡可能按最佳次序執行要求訪問磁盤的諸輸入輸出請求，這就叫驅動調度，使用的算法稱驅動調度算法。驅動調度能降低為若干個輸入輸出請求服務所需的總時間，從而提高系統效率。本實習模擬設計一個驅動調度程序，觀察驅動調度程序的動態運行過程。三、實習題目模擬電梯調度算法，對磁盤進行移臂調度和旋轉調度。[設計思路、數據結構、流程圖]：(1) 磁盤是可供多個進程共享的存儲設備，但一個磁盤每個時刻只能為一個進程服務。當有進程在訪問某個磁盤時，其它想訪問該磁盤的進程必須等待，直到磁盤一次工作結束。當有多個進程提出輸入輸出請求而處于等待狀態時，可用電梯調度算法從若干個等待訪問者中選擇一個進程，讓它訪問磁盤。選擇訪問者的工作由“驅動調度”進程來完成。由于磁盤與處理器是可以并行工作的，所以當磁盤在為一個進程服務時，占有處理器的另一進程可以提出使用磁盤的要求，也就是說，系統能動態地接收新的輸入輸出請求。為了模擬這種情況，在本實習中設置一個“接收請求”進程。“驅動調度”進程和“接收請求”進程能否占有處理器運行，取決于磁盤的結束中斷信號和處理器調度策略。在實習中可用隨機數來模擬確定這兩個進程的運行順序，以代替中斷處理和處理器調度選擇進程的過程。因而，程序的結構可參考圖1。

　　圖1  程序結構(2) “接收請求”進程建立一張“請求I/O”表，指出等待訪問磁盤的進程要求訪問的物理地址，表的格式為： 進程名柱面號磁道號物理記錄號 MM  MM MM MM 假定某個磁盤組共有200個柱面，由外向里順序編號（0-199），每個柱面上有20個磁道，編號為0-19，每個磁道分成8個物理記錄，編號0-7。進程訪問磁盤的物理地址可以用鍵盤輸入的方法模擬得到。圖2是“接收請求”進程的模擬算法。

　　圖2  “接收請求”模擬算法 在實際的系統中必須把等待訪問磁盤的進程排入等待隊列，由于本實習模擬驅動調度，為簡單起見，在實習中可免去隊列管理部分，故設計程序時可不考慮“進程排入等待隊列”的工作。(3) “驅動調度”進程的功能是查“請求I/O”表，當有等待訪問磁盤的進程時，按電梯調度算法從中選擇一個等待訪問者，按該進程指定的磁盤物理地址啟動磁盤為其服務。對移動臂磁盤來說，驅動調度分移臂調度和旋轉調度。電梯調度算法的調度策略是與移動臂的移動方向和移動臂的當前位置有關的，所以每次啟動磁盤時都應登記移臂方向和當前位置。電梯調度算法是一種簡單而實際上用的驅動調度算法，這種調度策略總是優先選擇與當前柱面號相同的訪問請求，從這些請求中再選擇一個能使旋轉距離最短的等待訪問者。如果沒有與當前柱面號相同的訪問請求，則根據移臂方向來選擇，每次總是沿臂移動方向選擇一個與當前柱面號最近的訪問請求，若沿這個方向沒有訪問請求時，就改變臂的移動方向。這種調度策略能使移動臂的移動頻率極小化，從而提高系統效率。用電梯調度算法實現驅動調度的模擬算法如圖3。(4) 圖1中的初始化工作包括，初始化“請求I/O”表，置當前移臂方向為里移；置當前位置為0號柱面，0號物理記錄。程序運行前可假定“請求I/O”表中已經有若干個進程等待訪問磁盤。

　　在模擬實習中，當選中一個進程可以訪問磁盤時，并不實際地啟動磁盤，而用顯示：“請求I/O”表；當前移臂方向；當前柱面號，物理記錄號來代替圖3中的“啟動磁盤”這項工作。圖3  電梯調度模擬算法 (4) 打印驅動調度進程每次選擇訪問請求的“請求I/O”表以及每次選中的進程名、訪問的柱面號、物理記錄號和當前移臂方向（用up代表里移，down代表外移）。打印格式為： “請求I/O”表  進程名柱面號物理記錄號方向 四 打印的源程序及附上的注釋      略五 打印的程序運行時初值和運行結果      略