C语言实现磁盘调度算法对比：FCFS, SSTF, SCAN与循环扫描

本文档主要探讨了磁盘调度算法在C语言中的实现，包括先来先服务(FCFS)、最短寻道时间优先(SSTF)、扫描算法以及其变种，如循环扫描(CSCAN)和N步扫描(NStepScan)。首先，我们来看一下每个算法的基本概念： 1. **先来先服务(FCFS，First-Come, First-Served)**： FCFS算法按照请求到达的顺序进行处理，即磁头首先读取最早发出的请求。在提供的C语言代码片段中，`fcfs()`函数模拟了这一过程。通过计算每次旋转磁头所需的时间差（`j`），累计所有请求的寻道时间，并在完成一个请求后更新当前磁头位置（`x`），最后计算平均寻道时间（`s`）。 2. **最短寻道时间优先(SSTF，Shortest Seek Time First)**： SSTF算法总是选择最近的未完成请求来读取，以减少寻道时间。在代码中，`sstf()`函数通过动态查找当前最小寻道距离（`min`）和对应的位置索引（`mnum`）实现这一目标。每次迭代过程中，会更新磁头位置和总寻道时间。 3. **扫描算法**： 扫描算法（SCAN）是另一种简单的方法，它按照磁盘的物理顺序依次访问请求。这里提到的`SCAN`可能指的是循环扫描(CSCAN)，但文档没有提供具体的实现。循环扫描会在一次完整扫描完成后，回到起始位置继续下一轮扫描。 4. **N步扫描(NStepScan)**： 这个算法可能是对扫描算法的改进，通过设定特定的步骤数来控制磁头移动，但具体实现并未在提供的代码片段中体现。通常，N步扫描会在每次操作后跳过多个扇区，以进一步优化性能。 总结来说，这篇文档提供了磁盘调度算法在C语言中的基本实现示例，重点展示了FCFS和SSTF算法的原理及其实现方法，而扫描算法的变体可能用于更高效地管理和优化磁盘I/O操作。理解并熟练掌握这些调度算法有助于提高计算机系统的I/O效率，特别是在处理大量数据读写请求时。