SSTF 和 C-LOOK 磁碟排程演算法的區別


磁碟排程演算法用於確定服務磁碟請求的順序,旨在最大程度地減少磁頭移動並最佳化磁碟訪問時間。兩種常用的磁碟排程演算法是最短尋道時間優先 (SSTF) 和 C-LOOK。雖然這兩種演算法都旨在提高磁碟效能,但它們具有不同的方法和特性。

SSTF(最短尋道時間優先)磁碟排程演算法

SSTF 是一種磁碟排程演算法,它從當前磁頭位置到下一個請求選擇尋道時間最短的請求。SSTF(最短尋道時間優先)磁碟排程演算法的一些關鍵特性。

以下是 SSTF 磁碟排程演算法的一些關鍵特性:

  • 移動模式 - SSTF 旨在透過始終選擇最近的請求來最大程度地減少總尋道時間,而不管方向如何。它透過將磁頭移動到具有掛起請求的最接近的磁軌來工作。

  • 尋道時間 - SSTF 提供較低的平均尋道時間,並且在工作負載平衡或沒有異常值時效率很高。

  • 飢餓 - SSTF 可能會導致遠離當前磁頭位置的請求出現飢餓,因為如果磁頭附近有持續的請求,它們可能永遠不會被服務。

  • 實現簡單性 - 與其他排程演算法相比,SSTF 相對易於實現。

C-LOOK 磁碟排程演算法

C-LOOK 是一種磁碟排程演算法,其工作原理類似於 LOOK 演算法,但具有迴圈移動模式。它沿特定方向掃描磁碟,服務該方向上的所有掛起請求,然後移動到磁碟的另一端,而不服務任何請求。C-LOOK 磁碟排程演算法的一些關鍵特性。

以下是 C-LOOK 磁碟排程演算法的一些關鍵特性:

  • 移動模式 - C-LOOK 將磁頭僅沿一個方向移動,直到到達磁碟的末端,然後在不服務任何請求的情況下反轉其方向。這種模式避免了不必要的磁頭移動並提高了效率。

  • 尋道時間 - C-LOOK 可以提供比其他演算法更低的尋道時間,尤其是在工作負載集中在磁碟的特定區域時。它消除了磁頭的來回移動,減少了總的尋道時間。

  • 飢餓 - 如果工作負載不平衡,C-LOOK 可能會導致遠離初始磁頭位置的磁碟另一側的請求出現飢餓。

  • 實現複雜性 - 由於迴圈移動和需要處理磁頭方向的反轉,因此實現 C-LOOK 可能比 SSTF 略微複雜。

SSTF 和 C-LOOK 磁碟排程演算法的區別

下表重點介紹了 SSTF 和 C-LOOK 磁碟排程演算法之間的主要區別:

標準

SSTF

C-LOOK

掃描方向

SSTF 動態地選擇從當前磁頭位置到任一方向(內向或外向)的下一個尋道時間最短的請求。

C-LOOK 沿固定方向掃描(例如,從最外層磁軌到最內層磁軌),並且僅在到達磁碟末端時反轉方向。

磁軌訪問順序

SSTF 可能會無序地服務請求,因為它優先考慮最大程度地減少尋道時間。它可以根據最短的尋道時間從最內層磁軌跳到最外層磁軌,反之亦然。

C-LOOK 以順序方式沿固定掃描的相同方向服務請求。它始終朝當前掃描方向的最近請求移動。

磁頭移動

SSTF 透過服務靠近當前磁頭位置的請求來減少磁頭移動。這可能會導致遠離的請求的尋道時間增加。

C-LOOK 旨在透過專注於特定方向的請求並避免不必要地移動到遠處磁軌來最大程度地減少磁頭移動。這可以帶來更一致且可預測的尋道時間。

處理新請求

SSTF 持續選擇下一個尋道時間最短的請求,可能會忽略在當前選擇後到達的新請求。

C-LOOK 完成當前掃描,然後掃描回開頭,這允許在後續掃描中服務新請求。

效率

當磁碟工作負載主要由少量隨機請求組成時,SSTF 效率很高,可以減少平均尋道時間。但是,它可能會導致遠離當前磁頭位置的請求出現飢餓。

C-LOOK 在大多數請求集中在磁碟特定區域的情況下的效能良好,提供公平的磁碟訪問並避免對遠處請求的過度尋道時間。它可能不適用於跨整個磁碟分散請求的工作負載。

磁碟利用率

當存在許多分散的請求或請求之間的空閒時間段時,SSTF 可能會遇到次優的磁碟利用率,因為它專注於最大程度地減少尋道時間而不是最大化吞吐量。

C-LOOK 通常可以實現更好的磁碟利用率,因為它沿固定方向掃描並避免不必要的來回移動。它可以保持更一致且連續的請求流。

示例

SSTF 通常用於具有高可變性和隨機磁碟訪問模式的情況,例如互動式系統或具有短請求和長請求混合的工作負載。

C-LOOK 適用於具有特定範圍或集中請求的工作負載,例如資料庫系統或存在參考區域性性的情況。

結論

總之,SSTF 和 C-LOOK 磁碟排程演算法對最佳化磁碟訪問有不同的方法。SSTF 專注於選擇最近的請求,最大程度地減少尋道時間,但可能導致請求飢餓。另一方面,C-LOOK 在處理請求方面提供公平性,具有可預測的磁頭移動,但在某些情況下效能可能不是最佳的。這兩種演算法之間的選擇取決於工作負載特性和系統的特定需求,例如請求模式和分佈。

更新於: 2023年7月13日

172 次瀏覽

開啟你的 職業生涯

透過完成課程獲得認證

開始學習
廣告

© . All rights reserved.