SSTF和LOOK磁碟排程演算法的區別


SSTF (最短尋道時間優先) 和 LOOK 都是作業系統中使用的磁碟排程演算法,用於最佳化磁碟請求的服務順序。雖然它們的目標都是最小化磁碟尋道時間,但它們採用不同的策略來實現這一點。

SSTF磁碟排程演算法

最短尋道時間優先 (SSTF) 磁碟排程演算法是作業系統中廣泛使用的最佳化磁碟訪問時間的方法。它旨在透過選擇從當前位置移動磁碟臂所需移動最少的磁碟請求來減少總尋道時間。在本文中,我們將探討 SSTF 磁碟排程演算法的工作原理和好處。

SSTF 演算法透過連續掃描待處理的磁碟請求並選擇尋道時間最短的請求來執行。尋道時間是指磁碟臂從當前位置移動到請求磁軌所需的時間。透過選擇最近的請求,演算法最大限度地減少了機械臂的移動,從而減少了整體磁碟訪問時間。以下是一些關於 SSTF 演算法的關鍵點:

  • 尋道時間最佳化 SSTF 旨在透過始終選擇最近的請求來最小化尋道時間。它掃描請求佇列以查詢頭部移動方面最接近的請求。

  • 快速響應時間 SSTF 在響應時間方面表現良好,因為它優先處理最近的請求,從而減少了訪問資料所需的時間。

  • 潛在的飢餓問題 SSTF 可能會導致某些遠離當前磁頭位置的請求出現飢餓現象。這是因為該演算法只關注最近的請求,並且可能會連續跳過較遠的請求。

LOOK磁碟排程演算法

磁碟排程演算法用於確定服務磁碟I/O請求的順序。LOOK演算法就是這樣一種最佳化磁碟臂移動的排程演算法。它是SCAN演算法的改進版本,通常用於現代作業系統。LOOK演算法避免了不必要的機械臂移動,從而減少了平均尋道時間並提高了磁碟效能。

LOOK演算法在一個特定方向掃描磁碟,並按該方向服務待處理的I/O請求。當該方向沒有更多待處理請求時,演算法會反轉方向,並繼續在相反方向服務請求。它消除了SCAN演算法的低效性,SCAN演算法總是掃描整個磁碟,而不管是否有待處理請求。以下是LOOK演算法的一些重要特徵:

  • 迴圈掃描 LOOK 使用迴圈掃描技術,其中磁頭在一個方向移動直到到達磁碟的末尾,然後反轉方向,而不會訪問磁碟的空閒部分。

  • 改進的飢餓預防 LOOK 解決了 SSTF 中潛在的飢餓問題。它雙向掃描並以平衡的方式服務請求,防止遠離的請求等待時間過長。

  • 減少磁頭移動 透過雙向掃描,LOOK 與 SSTF 相比減少了總體的磁頭移動。它旨在透過最小化尋道時間和最大化磁碟操作吞吐量來最佳化磁碟效能。

SSTF和LOOK磁碟排程演算法的區別

下表突出顯示了SSTF和LOOK磁碟排程演算法的區別:

特徵

SSTF磁碟排程演算法

LOOK磁碟排程演算法

尋道策略

從當前磁頭位置選擇尋道時間最短的請求

在一個方向掃描直到最後一個請求,然後反轉方向並掃描到另一端

處理傳入請求

按請求到達的順序處理請求

按請求到達的順序處理請求

方向變化

在當前方向的所有請求都已處理完畢之前不會改變方向

噹噹前方向沒有更多待處理請求時改變方向

磁碟訪問效率

可能會導致某些請求出現飢餓現象,因為它總是選擇最近的請求,可能會忽略其他請求

更均衡的方法,確保最終服務所有請求

磁碟磁頭移動

磁碟磁頭移動效率較低,因為它可能不必要地在磁碟上來回移動

磁碟磁頭移動效率更高,因為它避免了不必要的回溯

吞吐量

由於磁頭移動和某些請求可能出現飢餓現象,吞吐量可能較低

由於更均衡地服務請求,吞吐量通常更高

實現複雜度

由於直接選擇最短尋道時間,因此更容易實現

需要額外的邏輯來處理方向變化和反向掃描

結論

SSTF 和 LOOK 磁碟排程演算法的主要區別在於它們的磁碟磁頭移動策略。SSTF 總是選擇最近的請求,這可能導致更高的機械臂移動,而 LOOK 在特定方向掃描直到到達末尾,從而減少不必要的移動。這兩種演算法的選擇取決於諸如工作負載特性和系統所需最佳化目標等因素。

更新於:2023年7月13日

262 次瀏覽

啟動你的職業生涯

透過完成課程獲得認證

開始學習
廣告
© . All rights reserved.