先来先服务FCFS、最短寻道时间优先SSTF、SCAN、CSCAN算法。

这是一个关于磁盘调度算法的问题。磁盘调度算法是为了优化磁盘读写操作的效率而设计的。常见的磁盘调度算法有先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、SCAN和CSCAN。

1. 先来先服务（FCFS）：按照磁盘请求的顺序进行调度，先发出请求的先被服务，不考虑磁头移动的距离和时间。

2. 最短寻道时间优先（SSTF）：选择距离当前磁头最近的请求进行服务，减少磁头的移动时间，提高磁盘的读写效率。

3. SCAN：磁头按照一个方向移动，直到到达磁盘的一端，然后改变方向继续移动，直到服务完所有等待的请求。

4. CSCAN：类似于SCAN，磁头也按照一个方向移动，直到到达磁盘的一端，但是它不会改变方向，而是返回到磁盘的另一端，继续移动，直到服务完所有等待的请求。

这些算法的选择取决于磁盘的使用场景和性能要求。

相关问题

写代码 通过这次实验，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。

好，下面我将为你介绍一下这四种磁盘调度算法的实现方法。

## FCFS算法

FCFS（First Come First Serve）算法是最简单的磁盘调度算法，它按照磁盘请求的到达时间顺序进行服务。具体实现方法如下：

def fcfs(requests, start):
    total_distance = 0
    current = start
    for request in requests:
        total_distance += abs(request - current)
        current = request
    return total_distance

其中，`requests`是一个列表，表示磁盘的请求序列，`start`表示磁头的初始位置。`current`表示当前磁头的位置，每次服务完一个请求后，磁头就移动到下一个请求的位置，直到服务完所有请求。`abs(request - current)`表示当前请求和磁头的距离。

## SSTF算法

SSTF（Shortest Seek Time First）算法是一种贪心算法，它每次选择距离磁头最近的请求进行服务。具体实现方法如下：

def sstf(requests, start):
    total_distance = 0
    current = start
    while requests:
        # 找到距离当前位置最近的请求
        closest = min(requests, key=lambda x: abs(x - current))
        total_distance += abs(closest - current)
        current = closest
        requests.remove(closest)
    return total_distance

其中，`min(requests, key=lambda x: abs(x - current))`表示找到距离当前位置最近的请求。每次服务完一个请求后，需要从请求序列中将该请求删除。

## SCAN算法

SCAN算法是一种往返扫描算法，它先沿一个方向（一般是向外）扫描磁盘上的请求，直到遇到最远的请求，然后改变方向，沿另一个方向扫描请求，直到遇到最远的请求，如此往返扫描，直到服务完所有请求。具体实现方法如下：

def scan(requests, start, direction):
    total_distance = 0
    current = start
    while requests:
        # 找到当前方向上最远的请求
        farthest = None
        for request in requests:
            if (direction == 1 and request >= current) or (direction == -1 and request <= current):
                if farthest is None or abs(request - current) > abs(farthest - current):
                    farthest = request
        if farthest is None:
            # 没有请求了，需要改变方向
            direction = -direction
            continue
        total_distance += abs(farthest - current)
        current = farthest
        requests.remove(farthest)
    return total_distance

其中，`direction`表示扫描的方向，1表示向外扫描，-1表示向内扫描。每次服务完一个请求后，需要判断是否需要改变方向，如果当前方向上没有请求了，则需要改变方向。

## 循环SCAN算法

循环SCAN算法是SCAN算法的变种，它在磁盘的两个端点之间来回扫描，直到服务完所有请求。具体实现方法如下：

def cscan(requests, start):
    total_distance = 0
    current = start
    while requests:
        # 找到当前方向上最远的请求
        farthest = None
        for request in requests:
            if request >= current:
                if farthest is None or abs(request - current) > abs(farthest - current):
                    farthest = request
        if farthest is None:
            # 没有请求了，需要移到磁盘起点
            total_distance += abs(199 - current)
            current = 0
            continue
        total_distance += abs(farthest - current)
        current = farthest
        requests.remove(farthest)
    return total_distance

其中，如果当前方向上没有请求了，则需要将磁头移到磁盘的起点，重新开始扫描。

以上就是四种磁盘调度算法的实现方法，你可以在实际应用中根据需要选择适合的算法。

利用先来先服务FCFS，最短寻道时间优先SSTF，SCAN和循环SCAN算法模拟磁道访问过程， 模拟四种算法的磁道访问过程，给出每个磁道访问的磁头移动距离， 输入：磁道个数n和磁道访问序列，开始磁道号m和磁头移动方向（对SCAN和循环SCAN算法有效），算法选择1-FCFS，2-SSTF，3-SCAN，4-循环SCAN，输出：每种算法的平均寻道长度，用Java实现

好的，我会尽力回答你的问题。这是一个关于磁盘调度算法的问题，需要实现四种算法并计算它们的平均寻道长度。下面是一个 Java 实现的示例代码：

import java.util.*;

public class DiskScheduling {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        
        // 输入磁道个数n和磁道访问序列
        System.out.print("请输入磁道个数n：");
        int n = scan.nextInt();
        System.out.print("请输入磁道访问序列，以空格分隔：");
        int[] requests = new int[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            requests[i] = scan.nextInt();
        }
        
        // 输入开始磁道号m和磁头移动方向
        System.out.print("请输入开始磁道号m：");
        int m = scan.nextInt();
        System.out.print("请输入磁头移动方向（1表示向内，-1表示向外）：");
        int direction = scan.nextInt();
        
        // 选择算法
        System.out.print("请选择磁盘调度算法（1-FCFS，2-SSTF，3-SCAN，4-循环SCAN）：");
        int algorithm = scan.nextInt();
        
        // 调用相应的算法计算平均寻道长度
        double avgSeekTime = 0;
        switch (algorithm) {
            case 1:
                avgSeekTime = fcfs(requests, m);
                break;
            case 2:
                avgSeekTime = sstf(requests, m);
                break;
            case 3:
                avgSeekTime = scan(requests, m, direction);
                break;
            case 4:
                avgSeekTime = cscan(requests, m);
                break;
            default:
                System.out.println("输入错误，请重新输入！");
                return;
        }
        
        // 输出平均寻道长度
        System.out.println("平均寻道长度为：" + avgSeekTime);
    }
    
    // 先来先服务算法
    public static double fcfs(int[] requests, int head) {
        int n = requests.length;
        int distance = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            distance += Math.abs(requests[i] - head);
            head = requests[i];
        }
        return (double) distance / n;
    }
    
    // 最短寻道时间优先算法
    public static double sstf(int[] requests, int head) {
        int n = requests.length;
        int[] visited = new int[n];
        Arrays.fill(visited, 0);
        int distance = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int minDistance = Integer.MAX_VALUE;
            int index = 0;
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (visited[j] == 0 && Math.abs(requests[j] - head) < minDistance) {
                    minDistance = Math.abs(requests[j] - head);
                    index = j;
                }
            }
            visited[index] = 1;
            distance += minDistance;
            head = requests[index];
        }
        return (double) distance / n;
    }
    
    // SCAN算法
    public static double scan(int[] requests, int head, int direction) {
        int n = requests.length;
        Arrays.sort(requests);
        int index = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (requests[i] > head) {
                index = i;
                break;
            }
        }
        int distance = 0;
        if (direction == 1) {
            if (index != 0) {
                for (int i = index - 1; i >= 0; i--) {
                    distance += head - requests[i];
                    head = requests[i];
                }
            }
            distance += head;
            head = 0;
            for (int i = index; i < n; i++) {
                distance += requests[i] - head;
                head = requests[i];
            }
        } else {
            if (index != n) {
                for (int i = index; i < n; i++) {
                    distance += requests[i] - head;
                    head = requests[i];
                }
            }
            distance += 2 * (n - index) * head;
            head = n - 1;
            for (int i = index - 1; i >= 0; i--) {
                distance += head - requests[i];
                head = requests[i];
            }
        }
        return (double) distance / n;
    }
    
    // 循环SCAN算法
    public static double cscan(int[] requests, int head) {
        int n = requests.length;
        Arrays.sort(requests);
        int index = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (requests[i] > head) {
                index = i;
                break;
            }
        }
        int distance = 0;
        if (index != 0) {
            for (int i = index - 1; i >= 0; i--) {
                distance += head - requests[i];
                head = requests[i];
            }
        }
        distance += head;
        head = n - 1;
        for (int i = n - 1; i >= index; i--) {
            distance += head - requests[i];
            head = requests[i];
        }
        distance += head;
        return (double) distance / n;
    }
}

以上代码实现了四种算法，分别是先来先服务算法（FCFS）、最短寻道时间优先算法（SSTF）、SCAN算法和循环SCAN算法。在输入磁道个数、磁道访问序列、开始磁道号和磁头移动方向后，可以选择相应的算法计算平均寻道长度。

其中，FCFS算法和SSTF算法比较简单，直接按照请求的顺序处理即可，计算距离时需要加上磁头移动的距离。SCAN算法和循环SCAN算法需要先将请求按照磁道号排序，然后根据磁头移动方向和当前磁头所在位置确定扫描的顺序。计算距离时需要考虑磁头的移动方向，以及到达边界时的特殊情况。最后，将计算出的总距离除以磁道个数，即可得到平均寻道长度。

希望这个代码能够解决你的问题，如果还有其他疑问，请随时提出。