深入理解C语言磁盘调度算法（从零开始实现操作系统核心调度逻辑）

常见的磁盘调度算法

以下是四种经典算法：

• 先来先服务（FCFS）：按请求到达顺序处理，简单但效率低。
• 最短寻道时间优先（SSTF）：总是选择离当前磁头位置最近的请求。
• 扫描算法（SCAN，又称电梯算法）：磁头沿一个方向移动，服务沿途请求，到端点后反向。
• 循环扫描算法（C-SCAN）：只在一个方向服务请求，到端点后快速返回起点继续服务。

C语言实现磁盘调度算法

下面我们用C语言分别实现这几种算法。假设磁盘有200个磁道（编号0~199），当前磁头位于磁道50。

1. 先来先服务（FCFS）

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int fcfs(int requests[], int n, int head) {    int total_seek = 0;    int current = head;    for (int i = 0; i < n; i++) {        total_seek += abs(current - requests[i]);        current = requests[i];        printf("服务请求 %d，累计寻道: %d\n", requests[i], total_seek);    }    return total_seek;}int main() {    int requests[] = {98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67};    int n = sizeof(requests) / sizeof(requests[0]);    int head = 50;    printf("FCFS 算法总寻道长度: %d\n", fcfs(requests, n, head));    return 0;}  

2. 最短寻道时间优先（SSTF）

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <limits.h>int sstf(int requests[], int n, int head) {    int total_seek = 0;    int current = head;    int visited[n];    for (int i = 0; i < n; i++) visited[i] = 0;    for (int count = 0; count < n; count++) {        int min_dist = INT_MAX;        int next_index = -1;        for (int i = 0; i < n; i++) {            if (!visited[i]) {                int dist = abs(current - requests[i]);                if (dist < min_dist) {                    min_dist = dist;                    next_index = i;                }            }        }        visited[next_index] = 1;        total_seek += min_dist;        current = requests[next_index];        printf("服务请求 %d，累计寻道: %d\n", current, total_seek);    }    return total_seek;}int main() {    int requests[] = {98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67};    int n = sizeof(requests) / sizeof(requests[0]);    int head = 50;    printf("SSTF 算法总寻道长度: %d\n", sstf(requests, n, head));    return 0;}  

为什么学习磁盘调度算法很重要？

掌握操作系统磁盘调度原理，不仅能帮助你理解计算机底层工作机制，还能在面试、课程设计或实际开发中解决性能瓶颈问题。通过C语言模拟磁盘调度，你可以直观看到不同算法对系统效率的影响。

总结

本文介绍了四种经典磁盘调度算法，并提供了完整的C语言实现代码。建议你动手运行这些代码，修改请求序列和初始磁头位置，观察输出结果的变化。这样能更深刻地理解每种算法的优缺点。

关键词回顾：C语言磁盘调度算法、磁盘调度算法实现、操作系统磁盘调度、C语言模拟磁盘调度