磁盘调度算法实验：SCAN算法实现与分析

"该资源是关于磁盘调度算法的计算机操作系统实验资料，主要涉及最短寻道时间优先(SJF)调度和扫描(SCAN)算法。实验目的是理解磁盘调度的理论，熟悉这两种算法，并对SCAN算法有深入的掌握。实验内容包括设计磁盘请求队列，设定寻道时间，并实现SCAN算法。此外，实验还包括编写程序、绘制SCAN调度流程图以及撰写实验报告。实验设备为配备VS2015和Win10的PC机。" 在计算机操作系统中，磁盘调度是非常重要的一部分，它的目标是有效地管理磁盘臂的移动，以降低平均寻道时间和响应时间，提高系统效率。本实验主要探讨了两种磁盘调度算法： 1. **最短寻道时间优先(SJF, Shortest Job First)**: 这是一种非抢占式调度算法，它根据磁盘请求的当前位置与目标位置之间的差距（即寻道时间）来决定服务顺序，总是先服务寻道时间最短的请求。SJF算法可以显著减少平均寻道时间，但在处理长请求时可能导致短请求等待时间过长，产生饥饿现象。 2. **扫描(SCAN)** 算法: SCAN算法也称为电梯调度算法，其工作原理类似于电梯的运作方式。磁盘臂在一个方向上连续地服务请求，直到到达磁盘的最外或最内侧，然后立即改变方向，服务反方向上的请求。这种算法减少了磁盘臂的往返次数，但可能会导致某些请求等待时间较长。 实验中，学生需要编写程序实现这两种算法，并输出调度结果，包括移动柱面总数和移动总时间。同时，实验要求学生绘制SCAN算法的流程图，这有助于理解算法的执行过程。 实验思考部分提到了两个问题： - **SCAN算法的优缺点**: - 优点：SCAN减少了磁盘臂的来回移动，降低了平均寻道时间。 - 缺点：某些请求可能需要等待较长时间，特别是当它们位于磁盘臂当前运动方向的尽头。 - **SCAN与CSCAN的异同**: - 相同点：两者都是非抢占式的，且磁盘臂在一个方向上连续服务请求。 - 不同点：SCAN会在达到磁盘边界后立即改变方向，而CSCAN（Circular SCAN）则会在到达边界后继续沿原方向运动，直到再次经过起始点才改变方向，因此CSCAN不会产生“缺区”现象，等待时间更均匀。 通过这个实验，学生不仅能够深入理解磁盘调度的理论，还能通过实践操作提升编程和分析问题的能力。