操作系统课程设计：磁盘调度算法实现与分析

"该文档是关于操作系统课程设计的报告，主要关注磁盘调度算法，包括先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、扫描（SCAN）和循环扫描（CSCAN）这四种算法的实现与分析。报告详细介绍了设计目的、相关知识、题目分析、概要设计、代码流程、运行结果以及设计心得，并提供了参考文献。设计目的是加深对操作系统原理的理解，提升编程实践能力，并要求实现上述四种磁盘调度算法并计算平均寻道长度。" 操作系统中的磁盘调度是管理磁盘控制器移动磁头以服务来自不同磁道的I/O请求的关键部分。这个课程设计旨在让学生通过实践操作理解这些算法的工作原理。 1. 先来先服务（FCFS）算法是最简单的调度策略，按照请求到达的顺序依次服务。虽然简单，但可能导致较长的平均寻道时间，因为磁头可能需要频繁地来回移动。 2. 最短寻道时间优先（SSTF）算法优先处理离当前磁道最近的请求，以最小化寻道时间。然而，这种算法可能导致饥饿现象，即某些请求可能长时间得不到服务。 3. 扫描（SCAN）算法则让磁头在一个方向上连续服务请求，直到达到磁盘的端点，然后反向移动，继续服务其他请求。这样可以避免SSTF的饥饿问题，但可能导致某些请求等待较长时间。 4. 循环扫描（CSCAN）算法进一步优化了SCAN，磁头始终朝一个方向移动，当到达磁盘一端时，立即跳到另一端继续服务，从而消除往返时间，但可能会忽略反向的请求。 在设计中，通过数组存储磁道号，用不同的函数实现各算法。例如，`FCFS`和`SSTF`函数分别实现了FCFS和SSTF算法，而`SCAN`和`CSCAN`函数处理了扫描算法的逻辑。程序还应包含一个主界面，允许用户选择所需的调度算法，并计算出每种算法的平均寻道长度，以便比较它们的性能。 通过这样的课程设计，学生不仅能够学习到磁盘调度的基本概念，还能锻炼编程技能，了解如何将理论知识转化为实际的代码实现，同时通过运行结果分析，增强对各种算法优缺点的理解。设计心得部分则反映了学生在完成项目过程中的思考与收获，对于自我提升和技术理解具有重要意义。