操作系统 C-LOOK和C-SCAN磁盘调度算法之间的区别

操作系统进行磁盘调度以调度到达磁盘的I/O请求。磁盘调度也称为I/O调度。磁盘调度很重要，因为可能由不同进程到达多个I/O请求，而磁盘控制器一次只能提供一个I/O请求的服务。因此，其他I/O请求需要在等待队列中等待并进行调度。

两个或多个请求可能相距较远，导致磁盘臂移动较大。硬盘是计算机系统中最慢的部分之一，因此需要有效地访问它们。下面是磁盘调度中使用的一些重要术语，例如：

寻道时间： 寻道时间是将磁盘臂定位到指定磁道以进行数据读取或写入的时间。因此，最小平均寻道时间的磁盘调度算法更好。
旋转延迟： 旋转延迟是所需的磁盘扇区旋转到可以访问读/写头的位置所需的时间。因此，最小旋转延迟的磁盘调度算法更好。
传输时间： 传输时间是数据传输所需的时间，它取决于磁盘的旋转速度和要传输的字节数。
磁盘访问时间： 磁盘访问时间是寻道时间、旋转延迟和传输时间的总和。
磁盘响应时间： 响应时间是请求等待执行其I/O操作的平均时间。 平均响应时间 是所有请求的响应时间。 方差响应时间 是衡量个别请求在平均响应时间上的服务方式的指标。因此，最小方差响应时间的磁盘调度算法更好。

许多磁盘调度算法包括FCFS、SSTF、SCAN、C-SCAN、LOOK、C-LOOK、RSS、LIFO、F-SCAN和N-STEP SCAN。

C-SCAN磁盘调度算法是什么

C-SCAN算法，也称为循环电梯算法，是SCAN算法的修改版本。在此算法中，头指针从磁盘的一端开始，向另一端移动，同时提供中间的所有请求。到达另一端后，头指针将反转方向并返回到起始点，然后以与之前相同的方向满足剩余的请求。与C-LOOK不同，无论是否有请求，头指针都会移动到磁盘的末尾。

例如： 考虑一个具有200个磁道（0-199）的磁盘和具有以下顺序的磁盘队列中的I/O请求：

读/写头的当前位置为53，并且将向右方向移动。使用C-SCAN算法计算读/写头的总磁道移动次数。

操作系统 C-LOOK和C-SCAN磁盘调度算法之间的区别

Total head movements
= (65 - 53) + (98 - 65) + (122 - 98) + (124 - 122) + (183 - 124) + (199 - 183) + (199 - 0)
   + (10 - 0) + (40 - 10)

= 395

优势

下面是C-SCAN调度算法的以下优势：

与SCAN算法相比，头部最近访问到的柱面的等待时间减少。
提供统一的等待时间。
提供更好的响应时间。

劣势

C-SCAN调度算法也有一些劣势，例如：

与SCAN算法相比，导致更多的寻道移动。
即使没有要服务的请求，也会导致头部移动到磁盘的末尾。

C-LOOK磁盘调度算法是什么

C-LOOK是LOOK和C-SCAN算法的修改版本。在这个算法中，头部从一个方向开始移动，朝着另一个端点上的最后一个请求移动，服务于其中的所有请求。当到达一个端点的最后一个请求后，头部会跳到另一个方向，并继续向剩余的请求移动，并以与之前相同的方向进行服务。与C-SCAN不同的是，头指针会移动到磁盘的末尾请求。

例如： 考虑一个具有200个磁道（0-199）的磁盘，磁盘队列按照以下顺序具有I/O请求：

当前的读/写头的位置为53，并且将向右移动。使用C-LOOK算法计算读/写头的总磁道移动次数。

操作系统 C-LOOK和C-SCAN磁盘调度算法之间的区别

Total head movements
= (65 - 53) + (98 - 65) + (122 - 98) + (124 - 122) + (183 - 124) + (183 - 10) + (40 - 10)
= 333

C-LOOK磁盘调度算法的优点

以下是C-LOOK磁盘调度算法的几个优点，包括：

它在没有要服务的请求时不会导致磁头移动到磁盘的末尾。
它减少了磁头刚访问过的柱面的等待时间。
与LOOK算法相比，它提供更好的性能。
它不会导致饥饿现象。
它提供了低方差的响应时间和等待时间。

CLOOK磁盘调度算法的缺点

CLOOK磁盘调度算法也有一些缺点，如：

查找末尾请求会增加开销。

C-LOOK和C-SCAN磁盘调度算法的区别

这些算法非常相似，但是C-LOOK和C-SCAN磁盘调度算法之间有以下几点区别，如：

C-LOOK磁盘调度算法 | C-SCAN磁盘调度算法
—|—
C-LOOK算法在所有磁盘调度算法中具有最佳性能。 | 而与C-LOOK相比，C-SCAN的性能较差。
C-LOOK算法能够比C-SCAN更有效地处理请求。 | 与C-LOOK算法相比，这里处理请求的效果不太好。
C-LOOK提供了低方差的响应时间和等待时间。 | C-SCAN提供均匀的等待时间和响应时间。
在C-LOOK算法中，找到最后一个请求的开销较大。 | 与C-LOOK相比，C-SCAN算法导致更多的寻道时间。
在上面的C-LOOK算法示例中，头部从53开始，向右方向服务所有请求，直到到达一端的最后一个请求。然后跳转到剩余的请求，并只在右方向上服务它们。 | 在上面的C-SCAN算法示例中，头部从53开始，向右方向服务所有请求，直到到达另一端。然后跳转到相反的一端，并只在右方向上服务剩余的请求。
通过牺牲吞吐量，C-LOOK算法在响应时间方差方面比LOOK更低。通过避免对最内圈和最外圈磁道的不公平待遇，它保持高水平的吞吐量，并进一步限制响应时间的方差。