磁盘移臂调度算法

✅1. FCFS（First Come First Served）先来先服务

核心思想

• 按照请求到达磁盘调度队列的先后顺序服务。

• 访问顺序 = 到达顺序，不改变请求排列。

算法特性

• 实现简单。

• 不考虑磁头当前位置，可能造成频繁来回移动。

• 寻道时间可能较差。

优点

• 公平，不会饿死任何请求。

缺点

• 寻道距离可能非常大，整体性能较差。

✅2. SSTF（Shortest Seek Time First）最短寻道时间优先

核心思想

• 每次选择与“当前磁头位置”距离最近的柱面。

• 最小化“下一次的移动距离”。

处理方式

• 计算所有尚未完成请求与磁头的距离。

• 选距离最小的一个执行。

• 若有距离相同的，采用请求队列中的先后顺序。

算法特性

• 相比 FCFS，能显著减少寻道时间。

• 属于“局部优化”。

缺点

• 会造成饥饿：远离磁头的请求可能长期得不到处理。

✅3. SCAN（电梯算法）

SCAN 是磁头按一个方向连续移动到尽头，再反向移动的方式。
类似电梯在一端停下后，再按相反方向运行。

SCAN 有两个方向：

3.1 SCAN-O（向外，向小柱面方向）

• 规定磁头当前开始向柱面号减小的方向移动。

• 途中服务所有在该方向上的请求。

• 到达最小柱面后再反转方向，服务反方向的请求。

3.2 SCAN-I（向内，向大柱面方向）

• 规定磁头当前开始向柱面号增大的方向移动。

• 途中服务所有在该方向的请求。

• 到达最大柱面后再反转并服务反方向的请求。

电梯算法特点

• 避免来回跳动，改进整体性能。

• 相比 SSTF，更公平，不太会产生饥饿。

✅4. CSCAN（循环扫描算法）

核心思想

• 磁头只在一个方向移动（通常向大柱面号方向）。

• 到达磁盘一端后，磁头快速返回到起点，不处理任何请求。

• 形成 “环形扫描”。

算法步骤

1. 按规定方向（例如向大号方向）移动磁头。

2. 遇到请求就处理。

3. 到达磁盘末端后，迅速跳回到起点（“回程”不处理请求）。

4. 再次向同方向扫描。

特点

• 请求的平均等待时间更均衡。

• 消除 SCAN 算法在边界柱面的偏置问题。

🔍五种算法对比总结

⭐ 一句话快速记忆

• FCFS：来了就按顺序做。

• SSTF：谁最近先做。

• SCAN：像电梯一样来回扫。

• SCANO：先向小号扫。

• SCANI：先向大号扫。

• CSCAN：单方向循环，另一方向不服务。