磁盘调度算法解析：先来先服务、最短寻道与扫描算法

"这篇资源是福州大学应用技术与继续教育学院《操作系统原理》课程的一份实验报告，主要探讨了磁盘调度算法，包括先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）和扫描算法。实验旨在帮助初学者理解这些算法的工作原理并实现一个简单的磁盘调度系统。" 在操作系统中，磁盘调度是一个关键部分，它决定了多个进程访问磁盘的顺序，以优化系统的整体性能。以下是对三种算法的详细说明： 1. **先来先服务** (FCFS) 算法： FCFS是最简单直观的调度策略，按照进程请求访问磁盘的顺序来决定服务顺序。它的优点在于公平性，每个进程都能按请求的顺序得到服务，不会出现某个进程长期等待的情况。然而，FCFS可能产生较长的平均寻道时间，因为磁头可能需要频繁地前后移动，无法有效减少寻道距离。 2. **最短寻道时间优先** (SSTF) 算法： SSTF算法选择与当前磁头位置最近的请求作为下一个服务对象，目的是每次寻道时间最短，从而减少总的寻道时间。这种策略可以显著降低平均寻道时间，但可能导致饥饿问题，即某些进程由于总是被更近的请求插队而长时间等待。 3. **电梯扫描** (SCAN) 算法： 电梯扫描算法模拟电梯的运作方式，磁头沿一个方向连续地服务请求，直到到达磁盘的边界，然后改变方向服务另一侧的请求。它结合了磁道距离和方向因素，减少了来回移动磁头的次数，从而降低了平均寻道时间。然而，这种算法可能会导致一些进程等待时间较长，特别是在它们位于磁头当前方向的远端。 实验报告中的代码示例实现了一个简单的FCFS调度算法，通过数组`a`表示各进程请求访问的磁道位置，并计算了移动磁道的总数和平均寻道长度。SSTF和SCAN算法的实现没有在提供的内容中给出，但通常会涉及到更复杂的逻辑来确定下一个服务的磁道。 通过这样的实验，学生能够深入理解磁盘调度的重要性以及不同算法如何影响系统性能。此外，它还提供了一个基础的编程实践，让学生将理论知识转化为实际的程序实现。