磁盘调度算法
一次磁盘读/写操作需要的时间
减少延迟时间的方法
交替编号
若采用交替编号的策略,即让逻辑上相邻的扇区在物理上有一定的间隔,可以使读取连续的逻辑扇区所需要的延迟时间更小。
错位命名
磁盘地址结构的设计
思考:为什么?
磁盘的物理地址是(柱面号,盘面号,扇区号)
而不是(盘面号,柱面号,扇区号)答:读取地址连续的磁盘块时,采用(柱面号盘面号,扇区号)的地址结构可以减少磁头移动消耗的时间
几种算法
先来先服务算法（FCFS）
根据进程请求访问磁盘的先后顺序进行调度。
优点: 公平;如果请求访问的磁道比较集中的话,算法性能还算过的去
缺点: 如果有大量进程竞争使用磁盘,请求访问的磁道很分散,则FCFS在性能上很差,寻道时间长。
最短寻找时间优先(SSTF)
SSTF算法会优先处理的磁道是与当前磁头最近的磁道。可以保证每次的寻道时间最短,但是并不能保证总的寻道时间最短。(其实就是贪心算法的思想,只是选择眼前最优,但是总体未必最优)
优点: 性能较好,平均寻道时间短
缺点: 可能产生“饥饿”现象
Eg：本例中,如果在处理18号磁道的访问请求时又来了一个38号磁道的访问请求,处理38号磁道的访问请求时又来了一个18号磁道的访问请求。如果有源源不断的18号、38号磁道的访问请求到来的话,150、160、184号磁道的访问请求就永远得不到满足,从而产生“饥饿”现象。
产生饥饿的原因在于:磁头在一个小区域内来回来去地移动
扫描算法（SCAN）
SSTF算法会产生饥饿的原因在于:磁头有可能在一个小区域内来回来去地移动。为了防止这个问题可以规定,只有磁头移动到最外侧磁道的时候才能往内移动,移动到最内侧磁道的时候才能往外移动。这就是扫描算法(SCAN)的思想。由于磁头移动的方式很像电梯,因此也叫电梯算法。
优点: 性能较好,平均寻道时间较短,不会产生饥饿现象
缺点:
①只有到达最边上的磁道时才能改变磁头移动方向,事实上,处理了184号磁道的访问请求之后就不需要再往右移动磁头了。
②SCAN算法对于各个位置磁道的响应频率不平均(如:假设此时磁头正在往右移动,且刚处理过90号磁道,那么下次处理90号磁道的请求就需要等磁头移动很长一段距离;而响应了184号磁道的请求之后,很快又可以再次响应184号磁道的请求了)
LOOK调度算法
扫描算法(SCAN)中,只有到达最边上的磁道时才能改变磁头移动方向,事实上,处理了184号磁道的访问请求之后就不需要再往右移动磁头了。Look调度算法就是为了解决这个问题,如果在磁头移动方向上已经没有别的请求,就可以立即改变磁头移动方向。(边移动边观察,因此叫LOOK)
优点: 比起SCAN算法来,不需要每次都移动到最外侧或最内侧才改变磁头方向,使寻道时间进步缩短
循环扫描算法( C-SCAN)
SCAN算法对于各个位置磁道的响应频率不平均,而 C-SCAN算法就是为了解决这个问题。规定只有磁头朝某个特定方向移动时才处理磁道访问请求,而返回时直接快速移动至起始端而不处理仼何请求。
优点: 比起SCAN来,对于各个位置磁道的响应频率很平均。
缺点: 只有到达最边上的磁道时才能改变磁头移动方向,事实上,处理了184号磁道的访问请求之后就不需要再往右移动磁头了;并且,磁头返回时其实只需要返回到18号磁道即可,不需要返回到最边缘的磁道。另外,比起SCAN算法来,平均寻道时间更长。
C-LOOK调度算法
C-SCAN算法的主要缺点是只有到达最边上的磁道时才能改变磁头移动方向,并且磁头返回时不一定需要返回到最边缘的磁道上。 C-LOOK算法就是为了解决这个问题。如果磁头移动的方向上已经没有磁道访问请求了,就可以立即让磁头返回,并且磁头只需要返回到有磁道访问请求的位置即可。
优点: 比起 C-SCAN算法来,不需要每次都移动到最外侧或最内侧才改变磁头方向,使寻道时间进一步缩短
总结
