模拟电梯调度算法：磁盘驱动调度实验

"操作系统驱动调度实验，主要涉及电梯调度算法在磁盘管理中的应用，目的是理解并模拟驱动调度的工作流程，提高系统效率。实验中，学生需设计一个模拟程序，处理磁盘的移臂和旋转调度，理解驱动调度的职能。实验数据结构包括PCB结构体，用于表示进程信息。实验中还有‘接收请求’进程，负责处理新输入输出请求，与‘驱动调度’进程协同工作。" 操作系统驱动调度是操作系统中非常重要的一部分，尤其是在多道程序设计系统中，它负责管理和优化磁盘的输入输出操作。在这个实验中，学生将学习如何模拟电梯调度算法，这是一种常见的磁盘调度策略。电梯调度，也称作SCAN算法，其基本思想是像电梯一样移动磁头，先沿着一个方向服务所有请求，然后转向另一个方向。 磁盘作为计算机系统的重要组成部分，其高速、大容量和直接存取的特点使其成为数据存储的理想选择。然而，当多个进程同时请求访问磁盘时，就需要一种策略来决定哪个进程应该优先获得服务。驱动调度算法就是为了解决这个问题，通过合理安排磁头的移动路径，减少磁头的平均寻道时间，从而提升整体系统性能。 实验的数据结构定义了一个名为PCB（Process Control Block）的结构体，其中包含了进程名、柱面号、磁道号和物理记录号等关键信息，这些信息对于跟踪和管理进程的磁盘访问请求至关重要。PCB结构体中的指针next则用于链接多个PCB，形成一个队列，便于驱动调度算法进行处理。 实验的具体任务是模拟电梯调度算法，对磁盘进行移臂（改变磁头所在柱面）和旋转（在同一个柱面上移动磁头）调度。实验中还有一个"接收请求"进程，用于模拟在当前磁盘操作进行时，新请求的接收和处理。这一进程会建立一个"请求I/O"表，记录所有等待访问磁盘的进程的柱面号、磁道号和物理记录号。 实验通过随机数模拟中断处理和处理器调度，使得"驱动调度"和"接收请求"进程可以交替运行。磁盘组假设包含200个柱面，每个柱面有20个磁道，每个磁道又分为8个物理记录，这样的设定使得实验环境更为复杂，更接近实际系统的情况。 这个实验旨在让学生深入理解驱动调度的原理和作用，通过亲手实现调度算法，掌握如何优化磁盘的输入输出操作，从而提高系统的效率和响应速度。通过这个实验，学生不仅能学习到电梯调度算法，还能了解到操作系统如何管理共享资源和处理并发访问的问题。