磁盤調(diào)度在多道程序設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，各個(gè)進(jìn)程可能會不斷提出不同的對磁盤進(jìn)行讀/寫操作的請求。由于有時(shí)候這些進(jìn)程的發(fā)送請求的速度比磁盤響應(yīng)的還要快，因此我們有必要為每個(gè)磁盤設(shè)備建立一個(gè)等待隊(duì)列，常用的磁盤調(diào)度算法有以下四種：

(https://baike.baidu.com/item/磁盤調(diào)度算法/3505728?fr=aladdin)

1. 先來先服務(wù)算法（FCFS）

根據(jù)進(jìn)程請求訪問磁盤的先后順序進(jìn)行調(diào)度，這是一種最簡單的調(diào)度算法。

該算法的優(yōu)點(diǎn)是具有公平性。

• 如果只有少量進(jìn)程需要訪問，且大部分請求都是訪問簇聚的文件扇區(qū)，則有望達(dá)到較好的性能；
• 但如果有大量進(jìn)程競爭使用磁盤，那么這種算法在性能上往往接近于隨機(jī)調(diào)度。

所以，實(shí)際磁盤調(diào)度中考慮一些更為復(fù)雜的調(diào)度算法。

1.1舉例

假設(shè)磁盤訪問序列：98，183，37，122，14，124，65，67。

讀寫頭起始位置：53。

求：磁頭服務(wù)序列和磁頭移動總距離（道數(shù)）。

服務(wù)序列：即為請求序列98，183，37，122，14，124，65，67

磁頭移動總距離：45+85+146+85+108+110+59+2=640

2. 最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法（SSTF）

SSTF算法選擇調(diào)度處理的磁道是與當(dāng)前磁頭所在磁道距離最近的磁道，以使每次的尋找時(shí)間最短。

當(dāng)然，總是選擇最小尋找時(shí)間并不能保證平均尋找時(shí)間最小，但是能提供比FCFS算法更好的性能。這種算法會產(chǎn)生“饑餓”現(xiàn)象。

2.1 舉例

假設(shè)磁盤訪問序列：98，183，37，122，14，124，65，67。

讀寫頭起始位置：53。

求：磁頭服務(wù)序列和磁頭移動總距離（道數(shù)）。

服務(wù)序列：65，67，37，14，98，122，124，183

磁頭移動總距離：12+2+30+23+84+24+2+59=236

3. 掃描算法（SCAN）（電梯算法）

SCAN算法在磁頭當(dāng)前移動方向上選擇與當(dāng)前磁頭所在磁道距離最近的請求作為下一次服務(wù)的對象。由于磁頭移動規(guī)律與電梯運(yùn)行相似，故又稱為電梯調(diào)度算法。

SCAN算法對最近掃描過的區(qū)域不公平，因此，它在訪問局部性方面不如FCFS算法和SSTF算法好。

假設(shè)磁頭朝 0 移動并且磁頭初始位置還是 53，磁頭接下來處理 37，然后 14。在柱面 0 時(shí)，磁頭會反轉(zhuǎn)，移向磁盤的另一端，并處理柱面 65、67、98、122、124、183（圖 3）上的請求。如果請求剛好在磁頭前方加入隊(duì)列，則它幾乎馬上就會得到服務(wù)；如果請求剛好在磁頭后方加入隊(duì)列，則它必須等待，直到磁頭移到磁盤的另一端，反轉(zhuǎn)方向，并返回。

服務(wù)順序：37，14，65，67，98，122，124，183

磁頭移動總距離：45+23+14+65+2+31+24+2+59=265

4. 循環(huán)掃描算法（CSCAN）

在掃描算法的基礎(chǔ)上規(guī)定磁頭單向移動來提供服務(wù)，回返時(shí)直接快速移動至起始端而不服務(wù)任何請求。

由于SCAN算法偏向于處理那些接近最里或最外的磁道的訪問請求，所以使用改進(jìn)型的C-SCAN算法來避免這個(gè)問題。

釆用SCAN算法和C-SCAN算法時(shí)磁頭總是嚴(yán)格地遵循從盤面的一端到另一端，顯然，在實(shí)際使用時(shí)還可以改進(jìn)，即磁頭移動只需要到達(dá)最遠(yuǎn)端的一個(gè)請求即可返回，不需要到達(dá)磁盤端點(diǎn)。這種形式的SCAN算法和C-SCAN算法稱為LOOK和C-LOOK調(diào)度。這是因?yàn)樗鼈冊诔粋€(gè)給定方向移動前會查看是否有請求。注意，若無特別說明，也可以默認(rèn)SCAN算法和C-SCAN算法為LOOK和C-LOOK調(diào)度。

服務(wù)順序：65，67，98，122，124，183，199，0，14，23

磁頭移動總距離：12+2+31+24+2+59+16+199+14+23=382

5. 比較

?優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用先來先服務(wù)最短尋道時(shí)間優(yōu)先掃描算法循環(huán)掃描算法

公平、簡單	平均尋道距離大，效率不高	僅應(yīng)用在磁盤I/O較少的場合
性能比“先來先服務(wù)”好	能保證平均尋道時(shí)間最短，可能出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象	?
尋道性能較好，可避免“饑餓”現(xiàn)象；既考慮了距離，同時(shí)又考慮了方向。	不利于遠(yuǎn)離磁頭一端的訪問請求	?
消除了對兩端磁道請求的不公平，	?	?

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的磁盘臂调度算法的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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