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硬盘加速秘籍！揭秘三大磁盘调度算法FCFS、SSTF、SCAN

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磁盘调度算法在操作系统中起着至关重要的作用，它负责管理磁盘I/O操作，特别是决定读写请求的顺序。以下是三种常见的磁盘调度算法的简要说明：

1. 先来先服务 (First-Come, First-Served, FCFS) 磁盘调度算法

原理：

FCFS是最简单的磁盘调度算法。按照请求到达的顺序进行处理，不考虑磁头当前的位置或请求的物理位置。一旦开始为一个请求服务，就会一直服务完毕，再去处理下一个请求。

优点：

简单、公平。

缺点：

效率不高。如果相邻两次请求访问的磁道相隔较远，磁头需要频繁移动，增加了服务时间，对机械也不利。

应用场景：

当只有少量进程需要访问磁盘，且大部分请求都是访问簇聚的文件扇区时，FCFS算法有望达到较好的性能。

2. 最短寻道时间优先 (Shortest Seek Time First, SSTF) 磁盘调度算法

原理：

SSTF每次选择离当前磁头位置最近的未服务请求进行服务，以尽量减少寻道时间。这个算法试图局部优化，即在任何给定时刻选择最“经济”的（距离最近的）下一个请求。

优点：

能够减少磁头的寻道时间。

缺点：

可能导致某些磁道被连续访问，从而降低了磁盘的整体吞吐量。此外，SSTF算法可能产生“饥饿”现象，即某些请求可能长时间得不到服务。

应用场景：

适用于磁盘I/O请求较为频繁且分布不均的场景。

3. 扫描法 (SCAN) 磁盘调度算法

原理：

SCAN算法也称为电梯算法，磁头从一端开始向另一端移动，期间依次服务沿途的所有请求，到达磁盘的边界后立即返回，沿相反方向继续服务剩余请求。在磁头移动过程中，新到达的请求如果位于磁头的移动方向上，则加入到该方向的服务队列中；如果磁头已经经过该请求的位置，则该请求被推迟到磁头反向移动时服务。

优点：

可以减少磁盘的平均寻道时间，并且确保所有的磁道都被访问到。

缺点：

可能导致某些磁道的访问延迟较长。

应用场景：

SCAN算法通常用于处理大量磁盘I/O请求的场景，因为它能够平衡各个磁道的访问频率，避免某些磁道被过度访问。
除了上述三种算法外，还有循环扫描（C-SCAN）算法、最佳扫描（LOOK）算法等其他磁盘调度算法。这些算法各有优缺点，适用于不同的应用场景。在实际应用中，操作系统会根据磁盘I/O请求的特点和系统的性能需求选择合适的磁盘调度算法。

原创文章，作者：运维侠，如若转载，请注明出处：https://www.yunweixia.com/knowledgebase/hard-disk-speed-optimization-3-scheduling-algorithms-fcfs-sstf-scan-explained.html

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