关于磁盘调度的Word文档

简介：
该Word文档探讨了计算机操作系统中磁盘调度算法的应用与优化，涵盖了先来先服务、最短寻道时间优先等常见策略，并分析其优缺点。 磁盘调度是操作系统管理磁盘输入输出（I/O）的关键环节之一。其主要目标在于优化访问效率、减少磁头移动时间，并以此提高系统性能。 本课程设计涵盖了三种经典的磁盘调度算法：先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）和扫描（SCAN）算法。 **先来先服务（FCFS）** 算法是一种简单的公平策略，按照请求到达的顺序处理。在 FCFS 中，每当有新的磁盘访问请求时，磁头会直接移动到该位置进行操作而不考虑距离远近。例如，在一个包含[55, 58, 39, 18, 90, 160, 150, 38, 184]的请求队列中，磁头将从第一个请求开始依次处理每个位置直到完成所有任务。尽管这种算法易于理解和实现，但它可能导致平均寻道时间较长。 **最短寻道时间优先（SSTF）** 算法则试图通过减少每次移动的距离来优化性能。它总是选择距离当前磁头最近的下一个目标进行访问，并利用双重循环结构找到最近的目标位置并计算总的平均寻道长度。虽然 SSTF 通常能够实现较短的平均寻道时间，但在某些情况下可能会导致磁头长时间停留在某一区域而忽略其他请求，尤其是在存在“环形”现象时。 **扫描（SCAN）算法** 则采取了另一种策略，在最内部和外部之间来回移动，并在每个方向上依次服务所有未处理过的请求。当达到极端位置后即改变移动方向继续执行任务。这种机制有助于减少平均寻道时间，但可能会造成某些远离当前磁头的请求等待较长时间。 为了实现这些算法，设计中定义了四个关键函数：`FCFS()`、`SSTF()` 和 `SCAN()` 来分别完成每种调度策略的功能；另外还有一个辅助排序函数 `PaiXu()`。通过使用冒泡排序对不同算法进行性能分析，并对比它们的平均寻道长度来评估其优缺点。 程序中还定义了一些必要的数据结构，如用于存储请求队列的数组`int *a`、起始磁道号`c`、累计总移动距离 `sum` 以及记录请求数量和方向指示变量等。用户可以通过输入具体的序列并选择相应算法来观察它们的表现差异。 总结来说，本课程设计通过实际操作帮助学生深入理解这些重要的调度策略，并教会他们如何在操作系统中优化磁盘I/O性能。