磁碟排程演算法剖析(FIFO、SSTF、SCAN、CSCAN、FSCAN)

#include <stdio.h>
#include <algorithm>
#include <string.h>
#define maxsize 1000 //定義最大陣列域
//先進先出排程演算法
void FIFO(int array[],int m)
{
    int sum=0,j,i,now;
    float avg;
    printf("\n 請輸入當前的磁軌號：");
    scanf("%d",&now);
    printf("\n FIFO排程結果:  ");
    printf("%d ",now);
    for(i=0; i<m; i++) printf("%d ",array[i]);
    sum=abs(now-array[0]);
    for(j=1; j<m; j++) sum+=abs(array[j]-array[j-1]); //累計總的移動距離
    avg=(float)sum/m;//計算平均尋道長度
    printf("\n 移動的總道數： %d \n",sum);
    printf(" 平均尋道長度： %f \n",avg);
}

//最短服務時間優先排程演算法
void SSTF(int array[],int m)
{
    int temp;
    int k=1;
    int now,l,r;
    int i,j,sum=0;
    float avg;
    for(i=0; i<m; i++)
    {
        for(j=i+1; j<m; j++) //對磁軌號進行從小到大排列
        {
            if(array[i]>array[j])//兩磁軌號之間比較
            {
                temp=array[i];
                array[i]=array[j];
                array[j]=temp;
            }
        }
    }
    for( i=0; i<m; i++) //輸出排序後的磁軌號陣列
        printf("%d  ",array[i]);
    printf("\n 請輸入當前的磁軌號：");
    scanf("%d",&now);
    printf("\n SSTF排程結果:  ");
    if(array[m-1]<=now)//判斷整個數組裡的數是否都小於當前磁軌號
    {
        for(i=m-1; i>=0; i--) //將陣列磁軌號從大到小輸出
            printf("%d  ",array[i]);
        sum=now-array[0];//計算移動距離
    }
    else if(array[0]>=now)//判斷整個數組裡的數是否都大於當前磁軌號
    {
        for(i=0; i<m; i++) //將磁軌號從小到大輸出
            printf("%d  ",array[i]);
        sum=array[m-1]-now;//計算移動距離
    }
    else
    {
        while(array[k]<now)//逐一比較以確定K值
        {
            k++;
        }
        l=k-1;
        r=k;
        //確定當前磁軌在已排的序列中的位置
        while((l>=0)&&(r<m))
        {
            if((now-array[l])<=(array[r]-now))//判斷最短距離
            {
                printf("%d  ",array[l]);
                sum+=now-array[l];//計算移動距離
                now=array[l];
                l=l-1;
            }
            else
            {
                printf("%d  ",array[r]);
                sum+=array[r]-now;//計算移動距離
                now=array[r];
                r=r+1;
            }
        }
        if(l==-1)
        {
            for(j=r; j<m; j++)
            {
                printf("%d  ",array[j]);
            }
            sum+=array[m-1]-array[0];//計算移動距離
        }
        else
        {
            for(j=l; j>=0; j--)
            {
                printf("%d  ",array[j]);
            }
            sum+=array[m-1]-array[0];//計算移動距離
        }
    }
    avg=(float)sum/m;
    printf("\n 移動的總道數： %d \n",sum);
    printf(" 平均尋道長度： %f \n",avg);
}
// SCAN
void SCAN(int array[], int m)
{
    int now, fang;
    printf("\n 請輸入當前的磁軌號： ");
    scanf("%d",&now);
    printf("\n 請選擇刺頭移動方向：1遞增，2遞減\n");
    scanf("%d", &fang);
    std::sort(array, array + m);
    int sum = 0;
    float avg;
    printf("\n FIFO 排程結果: ");
    if(fang == 1)
    {
        int index = std::lower_bound(array, array + m, now) - array;
        for(int i = index; i < m; i++)
        {
            sum += abs(now - array[i]);
            now = array[i];
            printf("%d ", array[i]);
        }
        for(int i = index - 1; i >= 0; i--)
        {
            sum += abs(now - array[i]);
            now = array[i];
            printf("%d ", array[i]);
        }
        avg=(float)sum/m;//計算平均尋道長度
        printf("\n 移動的總道數： %d \n",sum);
        printf(" 平均尋道長度： %f \n",avg);
    }
    else
    {
        int index = std::lower_bound(array, array + m, now) - array;
        for(int i = index - 1; i >= 0; i--)
        {
            sum += abs(now - array[i]);
            now = array[i];
            printf("%d ", array[i]);
        }
        for(int i = index; i < m; i++)
        {
            sum += abs(now - array[i]);
            now = array[i];
            printf("%d ", array[i]);
        }
        avg=(float)sum/m;//計算平均尋道長度
        printf("\n 移動的總道數： %d \n",sum);
        printf(" 平均尋道長度： %f \n",avg);
    }
}
void CSCAN(int array[], int m)
{
    int now, fang;
    printf("\n 請輸入當前的磁軌號： ");
    scanf("%d",&now);
    printf("\n 請選擇刺頭移動方向：1遞增，2遞減\n");
    scanf("%d", &fang);
    std::sort(array, array + m);
    int sum = 0;
    float avg;
    printf("\n FIFO 排程結果: ");
    if(fang == 1)
    {
        int index = std::lower_bound(array, array + m, now) - array;
        for(int i = index; i < m; i++)
        {
            sum += abs(now - array[i]);
            now = array[i];
            printf("%d ", array[i]);
        }
        for(int i = 0; i < index; i++)
        {
            sum += abs(now - array[i]);
            now = array[i];
            printf("%d ", array[i]);
        }
        avg=(float)sum/m;//計算平均尋道長度
        printf("\n 移動的總道數： %d \n",sum);
        printf(" 平均尋道長度： %f \n",avg);
    }
    else
    {
        int index = std::lower_bound(array, array + m, now) - array;
        for(int i = index - 1; i >= 0; i--)
        {
            sum += abs(now - array[i]);
            now = array[i];
            printf("%d ", array[i]);
        }
        for(int i = m - 1; i >= index; i--)
        {
            sum += abs(now - array[i]);
            now = array[i];
            printf("%d ", array[i]);
        }
        avg=(float)sum/m;//計算平均尋道長度
        printf("\n 移動的總道數： %d \n",sum);
        printf(" 平均尋道長度： %f \n",avg);
    }
}

// 操作介面
int main()
{
    int c;
    int count;
    //int m=0;
    int cidao[maxsize];//定義磁軌號陣列
    int i=0;
    int b;
    printf("\n --------------------------------------------------\n");
    printf("       磁碟排程演算法模擬");
    printf("\n --------------------------------------------------\n");
    printf("請先輸入磁軌數量：\n");
    scanf("%d",&b);
    printf("請先輸入磁軌序列：\n");
    for(i=0; i<b; i++)
    {
        scanf("%d",&cidao[i]);
    }
    printf("\n 磁軌讀取結果：\n");
    for(i=0; i<b; i++)
    {
        printf("%d  ",cidao[i]);//輸出讀取的磁軌的磁軌號
    }
    count=b;
    printf("\n           ");
    while(1)
    {
        printf("\n  演算法選擇：\n");
        printf(" 1、先進先出演算法（FIFO）\n");
        printf(" 2、最短服務時間優先演算法（SSTF）\n");
        printf(" 3、掃描演算法（SCAN）\n");
        printf(" 4、迴圈掃描演算法（C-SCAN）\n");
        printf(" 5. 退出\n");
        printf("\n");
        printf("請選擇：");
        scanf("%d",&c);
        if(c>5)
            break;
        switch(c)//演算法選擇
        {
        case 1:
            FIFO(cidao,count);//先進先出演算法
            printf("\n");
            break;
        case 2:
            SSTF(cidao,count);//最短服務時間優先演算法
            printf("\n");
            break;
        case 3:
            SCAN(cidao,count);//掃描演算法
            printf("\n");
            break;
        case 4:
            CSCAN(cidao,count);//迴圈掃描演算法
            printf("\n");
            break;
        case 5:
            exit(0);
        }
    }
    return 0;
}