1. 引言

SCAN算法，又称电梯调度算法，是一种常用的磁盘调度算法。它通过模拟电梯的运行方式，按照磁头移动的方向依次处理请求，然后返回，以此减小磁头寻道时间，提高磁盘I/O请求的响应速度。本文将深入浅出地解析SCAN算法的原理，并使用C语言进行实现。

2. SCAN算法原理

SCAN算法的核心思想是按照磁头移动的方向依次处理请求，然后返回。具体步骤如下：

  1. 初始化磁头位置head为0。
  2. 从磁头位置head开始，按照磁头移动的方向（例如从外向内）依次处理请求。
  3. 当扫描到最里层的一个服务序列时，改变磁头移动方向，反向扫描。
  4. 重复步骤2和3，直到所有请求都被处理。

3. C语言实现

下面是使用C语言实现SCAN算法的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 函数声明
void CopyL(int Sour[], int Dist[], int x);
void SetDI(int DiscL[]);
void Print(int Pri[], int x);
int DelInq(int Sour[], int x, int y);
void FCFS(int Han, int DiscL[]);
void SSTF(int Han, int DiscL[]);
int SCAN(int Han, int DiscL[], int x, int y);
void CSCAN(int Han, int DiscL[]);
void NStepSCAN(int Han1, int DiscL[]);
void PaiXu();
void Pri();

int main() {
    int DiscL[10]; // 存储磁道号数组
    int head = 0; // 磁头位置
    int i, j, sum0, avg;
    int m = sizeof(DiscL) / sizeof(DiscL[0]); // 磁道号数量

    // 设置磁道号
    SetDI(DiscL);

    // 执行SCAN算法
    printf("SCAN 调度结果: ");
    sum0 = SCAN(head, DiscL, m, 0);

    // 计算平均寻道时间
    avg = sum0 / m;
    printf("平均寻道时间: %d\n", avg);

    return 0;
}

// 实现SCAN算法
int SCAN(int Han, int DiscL[], int x, int y) {
    int i, j, pos;
    int temp;
    int now = Han;
    int sum = 0;

    // 排序磁道号
    PaiXu();

    // 找到第一个大于等于当前磁道号的磁道
    for (i = 0; i < x; i++) {
        if (now < DiscL[i]) {
            pos = i;
            break;
        }
    }

    // 从当前磁道号开始处理请求
    for (i = pos; i < x; i++) {
        printf("%d ", DiscL[i]);
        sum += abs(DiscL[i] - now);
        now = DiscL[i];
    }

    // 反向处理剩余请求
    for (i = x - 1; i > pos; i--) {
        printf("%d ", DiscL[i]);
        sum += abs(DiscL[i] - now);
        now = DiscL[i];
    }

    return sum;
}

4. 总结

本文深入浅出地解析了SCAN算法的原理，并使用C语言进行了实现。通过模拟电梯的运行方式，SCAN算法能够有效地减小磁头寻道时间，提高磁盘I/O请求的响应速度。在实际应用中，可以根据具体需求对SCAN算法进行优化和改进。