SSTF 和 C-LOOK 磁盘调度算法的区别

磁盘调度算法用于确定服务磁盘请求的顺序，旨在最大程度地减少磁头移动并优化磁盘访问时间。两种常用的磁盘调度算法是最短寻道时间优先 (SSTF) 和 C-LOOK。虽然这两种算法都旨在提高磁盘性能，但它们具有不同的方法和特性。

SSTF（最短寻道时间优先）磁盘调度算法

SSTF 是一种磁盘调度算法，它从当前磁头位置到下一个请求选择寻道时间最短的请求。SSTF（最短寻道时间优先）磁盘调度算法的一些关键特性。

以下是 SSTF 磁盘调度算法的一些关键特性：

  • 移动模式 - SSTF 旨在通过始终选择最近的请求来最大程度地减少总寻道时间，而不管方向如何。它通过将磁头移动到具有挂起请求的最接近的磁道来工作。

  • 寻道时间 - SSTF 提供较低的平均寻道时间，并且在工作负载平衡或没有异常值时效率很高。

  • 饥饿 - SSTF 可能会导致远离当前磁头位置的请求出现饥饿，因为如果磁头附近有持续的请求，它们可能永远不会被服务。

  • 实现简单性 - 与其他调度算法相比，SSTF 相对易于实现。

C-LOOK 磁盘调度算法

C-LOOK 是一种磁盘调度算法，其工作原理类似于 LOOK 算法，但具有循环移动模式。它沿特定方向扫描磁盘，服务该方向上的所有挂起请求，然后移动到磁盘的另一端，而不服务任何请求。C-LOOK 磁盘调度算法的一些关键特性。

以下是 C-LOOK 磁盘调度算法的一些关键特性：

  • 移动模式 - C-LOOK 将磁头仅沿一个方向移动，直到到达磁盘的末端，然后在不服务任何请求的情况下反转其方向。这种模式避免了不必要的磁头移动并提高了效率。

  • 寻道时间 - C-LOOK 可以提供比其他算法更低的寻道时间，尤其是在工作负载集中在磁盘的特定区域时。它消除了磁头的来回移动，减少了总的寻道时间。

  • 饥饿 - 如果工作负载不平衡，C-LOOK 可能会导致远离初始磁头位置的磁盘另一侧的请求出现饥饿。

  • 实现复杂性 - 由于循环移动和需要处理磁头方向的反转，因此实现 C-LOOK 可能比 SSTF 略微复杂。

SSTF 和 C-LOOK 磁盘调度算法的区别

下表重点介绍了 SSTF 和 C-LOOK 磁盘调度算法之间的主要区别：

标准

SSTF

C-LOOK

扫描方向

SSTF 动态地选择从当前磁头位置到任一方向（内向或外向）的下一个寻道时间最短的请求。

C-LOOK 沿固定方向扫描（例如，从最外层磁道到最内层磁道），并且仅在到达磁盘末端时反转方向。

磁道访问顺序

SSTF 可能会无序地服务请求，因为它优先考虑最大程度地减少寻道时间。它可以根据最短的寻道时间从最内层磁道跳到最外层磁道，反之亦然。

C-LOOK 以顺序方式沿固定扫描的相同方向服务请求。它始终朝当前扫描方向的最近请求移动。

磁头移动

SSTF 通过服务靠近当前磁头位置的请求来减少磁头移动。这可能会导致远离的请求的寻道时间增加。

C-LOOK 旨在通过专注于特定方向的请求并避免不必要地移动到远处磁道来最大程度地减少磁头移动。这可以带来更一致且可预测的寻道时间。

处理新请求

SSTF 持续选择下一个寻道时间最短的请求，可能会忽略在当前选择后到达的新请求。

C-LOOK 完成当前扫描，然后扫描回开头，这允许在后续扫描中服务新请求。

效率

当磁盘工作负载主要由少量随机请求组成时，SSTF 效率很高，可以减少平均寻道时间。但是，它可能会导致远离当前磁头位置的请求出现饥饿。

C-LOOK 在大多数请求集中在磁盘特定区域的情况下的性能良好，提供公平的磁盘访问并避免对远处请求的过度寻道时间。它可能不适用于跨整个磁盘分散请求的工作负载。

磁盘利用率

当存在许多分散的请求或请求之间的空闲时间段时，SSTF 可能会遇到次优的磁盘利用率，因为它专注于最大程度地减少寻道时间而不是最大化吞吐量。

C-LOOK 通常可以实现更好的磁盘利用率，因为它沿固定方向扫描并避免不必要的来回移动。它可以保持更一致且连续的请求流。

示例

SSTF 通常用于具有高可变性和随机磁盘访问模式的情况，例如交互式系统或具有短请求和长请求混合的工作负载。

C-LOOK 适用于具有特定范围或集中请求的工作负载，例如数据库系统或存在参考局部性的情况。

结论

总之，SSTF 和 C-LOOK 磁盘调度算法对优化磁盘访问有不同的方法。SSTF 专注于选择最近的请求，最大程度地减少寻道时间，但可能导致请求饥饿。另一方面，C-LOOK 在处理请求方面提供公平性，具有可预测的磁头移动，但在某些情况下性能可能不是最佳的。这两种算法之间的选择取决于工作负载特性和系统的特定需求，例如请求模式和分布。

更新于： 2023年7月13日

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