磁盘调度算法FIFO、SSTF、SCAN、CSCAN、FSCAN

常见的磁盘调度算法有以下几种：

1. FIFO(First Input First Output)：先来先服务
2. SSTF(ShortestSeekTimeFirst)： 最短寻道时间优先
3. SCAN：电梯调度
4. CSCAN： 循环扫描
5. FSCAN：分步电梯调度 

FIFO（先来先服务算法） 
即按顺序依次处理服务队列里的每一个磁道号。 
优点：处理起来比较简单 
缺点：磁头移动的距离和平均移动距离会很大。

SSTF（最短寻道时间算法） 
即每次都处理队列中离当前磁道最近的磁道号。本质是利用贪心算法来实现。 
优点：性能会优于FIFO算法 
缺点：会产生“饥饿”现象——距离当前磁道较远的磁道号长期得不到服务。因为要求访问的服务的序列号是动态产生的，即各个应用程序可能不断地提出访问不同的磁道号的请求。

SCAN（电梯调度算法） 
先按照一个方向(比如从外向内扫描)，扫描的过程中依次访问要求服务的序列。当扫描到最里层的一个服务序列时反向扫描，这里要注意，假设最里层为0号磁道，最里面的一个要求服务的序列是5号，访问完5号之后，就反向了，不需要再往里扫。结合电梯过程更好理解，在电梯往下接人的时候，明知道最下面一层是没有人的，它是不会再往下走的。

CSCAN算法（循环扫描算法） 
来看一下上一种算法，有什么问题。仔细一看，我们会发现，在扫描到最里面的要求服务的序列时，接着会反向，在接下来的很大一部分时间里，应该是没有要求服务的磁道号的，因为之前已经访问过了。什么意思，就是说从初始磁道号到最里层的一个磁道号之间的所有序列都已经访问过了，所以SCAN会增加等待的时间。为了解决这样的情况，CSCAN算法的思想是，访问完最里面一个要求服务的序列之后，从最外层的序号开始往里走。也就是始终保持一个方向。

分清SCAN和CSCAN如磁道号一共为1-100，那么SCAN是从0向100递增，到100后再从100到0递减；CSCAN是从0向100递增，一到100则跳回0，再从0向100递增。

FSCAN算法（分步电梯调度算法） 
算法思想是，在扫描的过程中所有新产生的序列放在另外的一个队列中，当访问完当前队列之后，再访问新产生的一个队列。这种算法可以有效防止磁壁粘着现象。

LOOK 模式相对于SCAN模式区别在于，磁头不必到终点之后才折回，只要完成两端的IO即可。CLOOK同样但是单向扫描。

注意：

总体来说，再负载不高的情况下，SSTF模式性能最佳。但较远的IO会出现饿死现象，所以在高负载的情况下，SCAN或CSACN、CLOOK更适合。

例题

假设当前磁头在67号，要求访问的磁道号顺序为98,25,63,97,56,51,55,55,6 (电脑随机产生的,设定最外层磁道号为100号)，求每种调度算法的服务序列和磁头移动的总距离。

FIFO算法的服务序列：98,25,63,97,56,51,55,55,6 
磁头移动的总距离distance = (98-67)+(98-25)+(63-25)+(97-63)+(97-56)+(56-51)+(55-51)+(55-55)+(55-6)

SSTF算法的服务序列：63,56,55,55,51,25,6,97,98 
磁头移动的总距离distance = (67-63)+(63-56)+(56-55)+(55-55)+(55-51)+(51-25)+(25-6)+(97-6)+(98-97)

SCAN算法的服务序列：63,56,55,55,51,25,6,97,98 
磁头移动的总距离distance = (67-63)+(63-56)+(56-55)+(55-55)+(55-51)+(51-25)+(25-6)+(97-6)+(98-97)

我发现这里例子举的不好，SSTF和SCAN算法的服务序列竟是一样的，尴尬！

CSCAN算法的服务序列：63,56,55,55,51,25,6,98,97 
磁头移动的总距离distance = (67-63)+(63-56)+(56-55)+(55-55)+(55-51)+(51-25)+(25-6)+(100-98)+(98-97)