操作系统演示磁盘调度算法Python实现

好的，我可以为您演示一下磁盘调度算法的Python实现。磁盘调度算法是操作系统中的一种重要的调度算法，它用于决定磁盘访问请求的顺序，以提高磁盘的读写效率。

在Python中，我们可以使用列表来模拟磁盘请求队列，并使用不同的算法来对其进行调度。下面我将演示三种常见的磁盘调度算法：FCFS、SSTF和SCAN。

首先，我们先定义一个磁盘请求队列：

requests = [98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67]

这个队列中包含了 8 个请求，它们的磁道号分别为 98、183、37、122、14、124、65 和 67。

接下来，我们分别来实现 FCFS、SSTF 和 SCAN 算法的Python代码。

### 1. FCFS算法

FCFS（First-Come, First-Served）算法是最简单的磁盘调度算法，它按照磁盘请求的先后顺序进行调度。具体实现如下：

def fcfs(requests, head):
    total = 0
    for r in requests:
        total += abs(head - r)
        head = r
    return total

在这个函数中，我们首先定义了一个变量 `total`，用于存储磁盘移动的距离总和。然后，我们遍历整个请求队列，计算出每个请求与当前磁头位置之间的距离，将其累加到 `total` 中，并将磁头位置更新为当前请求的位置。最后返回 `total` 即可。

### 2. SSTF算法

SSTF（Shortest Seek Time First）算法是一种比较常用的磁盘调度算法，它每次选择与当前磁头位置最近的请求进行调度。具体实现如下：

def sstf(requests, head):
    total = 0
    while requests:
        shortest = min(requests, key=lambda x: abs(x - head))
        total += abs(head - shortest)
        head = shortest
        requests.remove(shortest)
    return total

在这个函数中，我们首先定义了一个变量 `total`，用于存储磁盘移动的距离总和。然后，我们进入一个循环，每次找出与当前磁头位置最近的请求，并将其从队列中移除。然后，将磁头位置更新为当前请求的位置，并将磁头移动距离累加到 `total` 中。直到队列为空为止，最后返回 `total`。

### 3. SCAN算法

SCAN（Elevator）算法是一种比较实用的磁盘调度算法，它按照一个方向移动磁头，直到到达磁盘的边界，然后改变方向继续移动。具体实现如下：

def scan(requests, head):
    total = 0
    direction = 1
    while requests:
        if head in requests:
            requests.remove(head)
            total += 1
        head += direction
        if head == 199:
            direction = -1
        elif head == 0:
            direction = 1
    return total

在这个函数中，我们首先定义了一个变量 `total`，用于存储磁盘移动的距离总和。然后，我们定义了一个变量 `direction`，表示磁头移动的方向，初始值为 1，表示向右移动。

接着，我们进入一个循环，每次判断磁头当前位置是否有请求，如果有，则将其从队列中移除，并将 `total` 加 1。然后，将磁头位置更新为下一个位置，并根据是否到达磁盘边界来改变磁头移动的方向。直到队列为空为止，最后返回 `total`。

好的，以上就是三种常见的磁盘调度算法的Python实现。希望对您有所帮助！