通过编写和调试磁盘调度程序，加深对磁盘调度算法的理解，进一步掌握先来先服务FCFS，最短寻道时间优先SSTF，SCAN和循环SCAN算法的实现方法，并写出详细代码

磁盘调度程序是操作系统中管理硬盘I/O请求的关键组成部分，它的作用是决定哪些进程或数据块首先被读取到内存或写入到磁盘。了解这些调度算法有助于优化系统的性能，减少等待时间和提高资源利用率。

1. 先来先服务 (First-Come, First-Served, FCFS)：这是一种简单的调度算法，按照请求到达的顺序进行处理。每个请求一旦到达就立即加入队列，然后按顺序执行。

代码概览（C语言）：

   struct DiskRequest {
       int pid; // 进程ID
       int sector; // 请求的扇区号
   };

   void fcfs(int requests[], int n) {
       queue_create(requests, n);
       while (!queue_empty()) {
           DiskRequest next = queue_dequeue();
           // 执行IO操作
           execute_disk_operation(next.sector);
       }
   }

2. 最短寻道时间优先 (Shortest Seek Time First, SSTF)：这个算法总是选择当前磁头位置最近的未完成请求。但是，由于它是基于局部信息的，可能导致长时间不必要的移动。

代码实现可能涉及复杂的数据结构如二叉堆或优先队列：

   struct DiskRequest {
       int pid;
       int sector;
       int current_position;
   };
   
   bool compare_requests(DiskRequest a, DiskRequest b) {
       return a.current_position < b.current_position;
   }

   void sstf(int requests[], int n) {
       priority_queue<DiskRequest> pq(compare_requests);
       for (int i = 0; i < n; i++) {
           pq.enqueue(requests[i]);
       }
       while (!pq.isEmpty()) {
           DiskRequest next = pq.dequeue();
           // 执行IO操作
           execute_disk_operation(next.sector);
           update_head_position(next);
       }
   }

3. SCAN 和 循环SCAN：这两个算法都是改进版的旋转调度算法，试图减少平均寻道距离。SCAN 是每次从磁盘的一端开始扫描直到找到下一个请求，而循环SCAN 则是在结束时返回到开始点继续扫描。

   void scan(int requests[], int n) {
       int head_pos = 0;
       for (DiskRequest req : requests) {
           execute_disk_operation(req.sector);
           head_pos = (head_pos + 1) % disk_size; // 循环
       }
   }

   void circular_scan(int requests[], int n) {
       // 类似于 SCAN，但添加了对 head_pos 的更新逻辑
   }

要完全理解并调试这样的程序，你需要对操作系统底层工作原理、队列和优先级队列的操作、以及如何模拟磁盘驱动器的行为有深入的了解。同时，测试各种并发场景和边界条件也是至关重要的。在实现后，你可以运行不同类型的请求序列来观察和比较不同算法的性能。