SCAN (电梯) 磁盘调度算法

在操作系统中，程序或应用程序的输入或输出请求由磁盘调度算法处理。系统接收来自不同程序的大量请求，并且系统一次只能处理一个请求，所有其他请求都必须在队列中等待。磁盘调度的主要工作是通过减少寻道时间、旋转延迟和传输时间来提高系统性能。对于这些过程，使用了不同的算法，其中之一就是 SCAN（电梯）。

扫描磁盘调度算法

扫描磁盘调度算法也称为电梯算法，因为它的工作方式类似于电梯。电梯根据不同楼层不同人的请求上下移动。当电梯到达顶层或底层时，它会改变方向并开始向相反方向移动。

类似于上述功能，磁盘臂根据沿途对磁道的服务请求在磁盘上前后移动。

扫描磁盘调度算法的特点

  • 中间范围的请求得到更多服务，而到达磁盘臂后面的请求将不得不等待。

  • 此算法简单。

  • 它没有饥饿现象，因为随着磁盘持续移动，进程会分配资源。

  • 它比先到先服务算法好得多。

扫描磁盘调度算法示例 -

算法

步骤 1 - 数组包含根据到达时间按升序排列的不同进程请求资源的元素。

步骤 2 - 磁盘臂从磁盘的一端开始，向另一端移动。

步骤 3 - 当磁盘沿此方向移动时，它将根据请求逐一服务所有磁道。

步骤 4 - 然后计算磁头移动的总距离。

步骤 5 - 新的位置由当前服务的请求确定。

步骤 6 - 然后当它到达磁盘的一端时重复步骤 3。

步骤 7 - 到达端点时，它将反转方向并在所有请求都已服务后返回到步骤 2。

方法：实现 SCAN 磁盘调度算法的 C 程序

程序，代码

Open Compiler
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define size 10
#define disk_size 200
int comp(const void * l, const void * n) {
   return (*(int*)l - *(int*)n);
}
void SCAN(int arr[], int head, char* dn){
   int seek_num = 0;
   int dt, cur_track;
   int leftside[size], rightside[size];
   int seek_seq[size + 3];
   int m_scan = 0, s_scan = 0;
   if (strcmp(dn, "leftside") == 0)
      leftside[m_scan++] = 0;
   else if (strcmp(dn, "rightside") == 0)
      rightside[s_scan++] = disk_size - 1;
   for (int p_s = 0; p_s < size; p_s++) {
      if (arr[p_s] < head)
         leftside[m_scan++] = arr[p_s];
      if (arr[p_s] > head)
         rightside[s_scan++] = arr[p_s];
   }
   qsort(leftside, m_scan, sizeof(int), comp);
   qsort(rightside, s_scan, sizeof(int), comp);
   int go = 2;
   int ind = 0;
   while (go--) {
      if (strcmp(dn, "leftside") == 0) {
         for (int p_s = m_scan - 1; p_s >= 0; p_s--) {
            cur_track = leftside[p_s];
            seek_seq[ind++] = cur_track;
            dt = abs(cur_track - head);
            seek_num += dt;
            head = cur_track;
        }
        dn = "rightside";
      }
      else if (strcmp(dn, "rightside") == 0) {
         for (int p_s = 0; p_s < s_scan; p_s++) {
            cur_track = rightside[p_s];
            seek_seq[ind++] = cur_track;
            dt = abs(cur_track - head);
            seek_num += dt;
            head = cur_track;
         }
         dn = "leftside";
      }
   }
   printf("Num of seek process = %d", seek_num);
   printf("Sequence is");
   for (int p_s = 0; p_s < ind; p_s++) {
      printf("%d", seek_seq[p_s]);
   }
}
int main(){
   int arr[size] = { 126, 90, 14, 50, 25, 42, 51, 78, 102, 100 };
   int head = 42;
   char dn[] = "leftside";
   SCAN(arr, head, dn);
   return 0;
}

输出

Num of seek process = 168
Sequence is
25
14
0
50
51
78
90
100
102
126

结论

本文描述了 SCAN 磁盘调度的概念以及一个示例。它用于根据直接访问的请求安排程序。直接访问是在操作系统中花费更多时间的参数，其主要目的是最大限度地减少寻道时间和传输时间并提高其性能。

更新于: 2023-07-17

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