磁盘调度算法实现：FCFS与SSTF模拟

"操作系统模拟磁盘调度算法的实验旨在通过编程实现不同的磁盘调度算法，如先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、扫描（SCAN）和循环扫描（CSCAN），以加深对这些算法的理解和实现技巧。此资源包含了FCFS、SSTF算法的C++代码示例，用于演示如何计算磁道访问顺序和平均寻道长度。" 在操作系统中，磁盘调度是管理磁盘读写操作的重要组成部分，其目标是有效地安排磁头移动，以降低磁头的寻道时间和提高系统效率。以下是关于磁盘调度的一些关键知识点： 1. **先来先服务（FCFS, First-Come, First-Served）**：这是一种简单的调度策略，按照请求的先后顺序进行服务。FCFS算法的实现通常涉及维护一个请求队列，按顺序处理请求。在给出的代码中，`FCFS()`函数实现了这个算法，首先复制原始队列到FCFSQUEUE，并按原顺序输出访问磁道的顺序，然后计算移动距离和平均寻道长度。 2. **最短寻道时间优先（SSTF, Shortest Seek Time First）**：SSTF算法选择与当前磁头位置最近的请求进行服务，以减少平均寻道时间。在代码的`SSTF()`函数中，通过两层循环找到每一步最小寻道距离的请求，将其移到当前位置，从而生成SSTF队列。 3. **扫描（SCAN）和循环扫描（CSCAN）**：这两种算法主要用于磁盘的连续访问优化，它们不是简单的基于单个请求的决策，而是考虑整个磁道范围。SCAN算法从一端向另一端移动，服务沿途的所有请求，然后返回。CSCAN则在完成一次全盘扫描后立即返回到另一端，形成一个环形服务路径，避免了“饥饿”问题。虽然代码未提供SCAN和CSCAN的具体实现，但它们通常需要一个方向标志和记录当前服务位置的变量。 4. **平均寻道长度（Average Seek Length）**：衡量磁盘调度性能的关键指标之一，它反映了每次服务请求时磁头平均移动的距离。在上述代码中，通过计算相邻磁道之间的绝对距离之和除以总请求数得到。 5. **算法优缺点**： - FCFS简单，易于实现，但可能导致长等待时间，尤其当请求分布不均时。 - SSTF减少了平均寻道时间，但可能导致“磁臂粘着”现象，即频繁服务于相近的请求，使远离当前位置的请求等待时间变长。 - SCAN和CSCAN适用于大量连续访问的情况，能有效减少寻道时间，但可能不适应随机请求。 理解和模拟实现这些磁盘调度算法对于理解操作系统的I/O管理、提高系统性能至关重要。通过编程实践，可以更深入地掌握这些算法的工作原理和优劣。