【操作系统】磁臂黏着现象

什么是磁臂黏着？

• 系统总是访问磁盘的某个磁道而不响应对其他磁道的访问请求，这种现象称为磁臂黏着

为什么 FCFS（First Come First Service） 可以避免磁臂黏着？

• FCFC 是先来先服务，不同的磁道的请求只要排队总会排到的
  
• 请求 2（5 号磁道）会在处理完请求 1 （100 号磁道）后处理，即使后续的 n 个请求都在 100 号磁道

为什么 scan，cscan 会产生磁臂黏着？

• 假设初始时刻，磁头从 0 号磁道开始，向右移动
• 当运动到磁道 100 时，有请求 100, 和 5，如果在处理完请求前，持续有对 100 号磁道的访问请求，那么磁头就会停在 100 号磁道一段时间
• 只有当右侧的请求处理完成了，磁头才会从右往左，去处理 5 号磁道的请求
• 那么磁盘请求的处理顺序就是：1，3，4，…，2+n，最后再处理请求 2
  

为什么 NsetpScan 可以避免磁臂黏着？

NScan 原理简介

NScan 避免磁臂黏着的原因

• 还是同样的请求，NScan 会将请求分为 N 个队列，假设 N = 2 吧

• 子队列的划分方法多样，假设第 1 个子队列大小为 3，剩余的请求全部放到第 2 个子队列
  

• 由于请求 1~3 是最先到达的，因此子队列 1 按照 FCFS 算法会被优先服务
  

• 虽然请求 2，3 仍然会持续访问 100 号磁道，但这个队列只有 3 个元素，因此 100 号磁道处理完成后，就可以处理 5 号磁道的请求了

• 特别的，当 N = 1 时，NScan 退化为 FCFS 算法，而 FCFS 不会产生磁臂黏着

为什么 FScan 可以避免磁臂黏着？

• FScan 算法实质上是N步SCAN算法的简化，即：FSCAN只将磁盘请求队列分成两个子队列。

  • 一个是由当前所有请求磁盘的进程形成的队列，由磁盘调度按SCAN算法进行处理
  • 另一个是在扫描期间，将新出现的所有请求磁盘I/O的进程放入等待处理的请求队列

• 这样，所有的新请求都将被推迟到下一次扫描时处理，因此和 NScan 同理