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2025年下半年 系统架构设计师 上午试卷 综合知识
第18题
知识点：
磁盘调度算法
关键词：
磁盘
进程
移臂调度算法
柱面
算法
章/节：
操作系统
在磁盘调度管理中，应先进行移臂调度，再进行旋转调度。假设磁盘移动臂位于21号柱面上，进程的请求序列如下表所示。如果采用最短移臂调度算法，那么系统的响应序列应为（ ）。
A. ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨
B. ②⑧③④⑤①⑦⑥⑨
C. ②③⑧④⑥⑨①⑤⑦
D. ②⑧③⑤⑦①④⑥⑨
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知识点讲解
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磁盘调度算法
磁盘调度算法
访问磁盘的时间由3部分构成，它们是寻道（查找数据所在的磁道）时间、等待（旋转等待扇区）时间和数据传输时间，其中寻道时间（查找时间）是决定因素。
（1）FCFS算法：有些文献称为FIFO算法。FCFS是一种最简单的磁盘调度算法，按先来先服务的次序，未作优化。这种算法的优点是公平、简单，且每个进程的请求都能依次得到处理，不会出现某一进程的请求长期得不到满足的情况。此算法未对寻道进行优化，致使平均寻道时间可能较长。
（2）SSTF（Shortest Seek Time First，最短寻道时间优先）算法：选择这样的进程，其要求访问的磁道距当前磁头所在的磁道距离最近，以使每次寻道的时间最短。FCFS会引起读写头在盘面上的大范围移动，SSTF查找距离磁头最短（也就是查找时间最短）的请求作为下一次服务的对象。SSTF查找模式有高度局部化的倾向，会推迟一些请求的服务，甚至引起无限拖延（这种现象称为“饥饿”）。
（3）SCAN（电梯）算法：不仅考虑到欲访问的磁道与当前磁道的距离，而且优先考虑的是磁头的当前移动方向，是在磁头前进方向上的最短查找时间优先算法，它排除了磁头在盘面局部位置上的往复移动。SCAN算法在很大程度上消除了SSTF算法的不公平性，但仍有利于对中间磁道的请求。SCAN算法的缺陷是当磁头刚由里向外移动过某一磁道时，恰有一进程请求访问此磁道，这时进程必须等待，待磁头由里向外，然后再从外向里扫描完所有要访问的磁道后，才处理该进程的请求，致使该进程的请求被严重地推迟。
（4）N-SCAN（N步SCAN）算法：这是对SCAN算法的改良，磁头的移动与SCAN算法是一样的，不同的是扫描期间只对那些在扫描开始前已等待服务的请求提供服务。在服务期间，新到达的请求即使在磁头前进方向上也得不到服务，直到下一个新扫描周期开始。N-SCAN算法的实质是把FCFS和SCAN的优点结合起来，以便取得较好的性能。如果新到达的请求按优化次序排列，则下一个扫描周期必然花费最少的磁头移动时间。
（5）C-SCAN（循环扫描）算法：这是对SCAN算法的另一种改良，是单向服务的N步SCAN算法，C-SCAN算法规定磁头单向移动。C-SCAN算法彻底消除了对两端磁道请求的不公平。
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2025年下半年 系统架构设计师 上午试卷 综合知识
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