电梯调度扫描算法模拟实验与实现

电梯调度算法，也称为扫描算法（Scan Algorithm），是一种在操作系统中用于管理多路复用设备如电梯等的调度策略。在给定的代码片段中，该算法被用于模拟驱动调度过程，其核心目的是优化电梯（或设备）的使用效率，确保请求处理的公平性和响应时间。该实验涉及的主要数据结构有 `req` 结构体，其中包含了请求号（pronum）、需要服务的次数（zmnum）、当前到达的时间（cdnum）以及请求记录（record）。另外，`IO` 数组用于表示电梯的状态，`reqtable` 存储了所有请求的信息。 初始化函数 `init()` 初始化了所有的请求状态，设置了默认的电梯方向（0表示上行，1表示下行），并设置一个特殊的结束标志（reqtable[N].record=100），表示电梯可以停止接收新的请求。`reset()` 函数用于更新电梯状态，当一个请求处理完毕后，会将 `IO[n]` 设置为 -1 并减少当前请求计数 `curreq`。 `setnow()` 函数用于设置当前处理的请求信息，包括电梯的方向、到达的服务次数和记录。`outtable()` 函数则用于打印出所有请求的状态，方便查看和分析。最后，`outcur()` 函数用于输出当前处理请求的详细信息，包括请求记录和到达次数。 扫描算法的工作原理是逐个检查请求队列，根据电梯的方向决定是否接纳请求。当电梯空闲时，它会选择最近到达（cdnum最小）且与电梯运动方向一致的请求；若电梯正在向相反方向移动，则等待下一个方向的请求到来。这个过程反复进行，直到所有请求都被处理或者电梯达到终点。 在实际应用中，电梯调度算法可以通过调整算法细节（如优先级队列的实现、动态分配电梯方向等）来优化性能，比如平衡上下行负载、减少等待时间等。通过这段代码，我们可以理解到操作系统如何利用这些算法来有效地管理和调度有限资源，提高系统的并发能力和效率。