磁盘调度模拟系统：FCFS、SSTF、SCAN与CSCAN算法解析

"本文档是关于操作系统中磁盘调度算法的课程设计，旨在通过模拟系统帮助理解FCFS、SSTF、SCAN和CSCAN四种算法的工作原理和特点。设计内容包括实现这四种算法的模块，每个模块有具体的代码实现，如冒泡排序等。测试数据和结果展示了算法的实际应用效果，帮助分析不同算法的性能差异。" 操作系统中的磁盘调度算法对于提高系统效率至关重要，因为它决定了磁头如何有效地在磁盘上移动以响应各个进程的I/O请求。本课程设计关注了四种常见的磁盘调度算法： 1. **先来先服务(FCFS)**：FCFS是最简单的调度策略，按照请求的顺序进行服务。虽然公平性好，但由于不考虑磁道距离，可能导致平均寻道时间较长，但响应时间的波动较小。 2. **最短寻道时间优先(SSTF)**：SSTF算法总是选择与当前磁道距离最近的请求，以缩短单次寻道时间。然而，这可能导致“磁臂黏着”现象，使得某些请求的响应时间变得不可预测，特别是当请求分布在磁盘边缘时。 3. **扫描(SCAN)**：SCAN算法结合了磁头的移动方向，当磁头朝一个方向移动时，会连续服务该方向上的所有请求，然后改变方向。这种方式减少了平均寻道时间，但磁道访问仍然不均衡，两端磁道的访问次数少于中间磁道。 4. **循环扫描(CSCAN)**：CSCAN是对SCAN的改进，磁头始终沿同一方向移动，避免了SCAN的“磁臂黏着”问题。当磁头到达磁盘一端时，立即转向另一端，形成一个闭合的循环，提高了服务效率，但可能导致某些请求的等待时间变长。 课程设计中，每个算法被封装成独立的模块，通过冒泡排序等数据处理技术确定访问顺序。测试数据和结果部分则展示了不同算法在实际操作中的表现，包括平均寻道长度和磁道移动次数，帮助分析各种算法的优劣。 通过这个课程设计，学生可以深入理解磁盘调度算法的工作原理，同时学习如何将理论知识转化为实际的代码实现，提高解决实际问题的能力。程序使用说明书和源代码提供了进一步学习和研究的基础。