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Planificación de Disco
Disco
Algoritmos
Emely Arráiz
Ene-Mar 08
Scheduling
El sistema de Operación es responsable de usar el hardware eficientemente. Esto implica para el disk drivers tener un tiempo de acceso rápido y una tasa de transferencia.
Tiempo de acceso– Tiempo de búsqueda (seek time) el tiempo
empleado para mover la cabeza del brazo al cilindro que contiene el sector buscado.
– Latencia (Rotational latency) tiempo empleado en esperar que el sector pase bajo la cabeza lectora.
Scheduling
Tasa de transferencia es el número de bytes transferidos por unidad de tiempo.
Criterio de comparación entre los algoritmos– Menor tiempo de acceso, es decir menor seek time– Menor seek time implica menor seek distance.
– T= Tseek + Tlatency + Ttrans
– Tseek = m*n+s n= #-tracks atravezados, m=const.dependiente drivres, s=tiempo de inicio
– Tlatency = ½*r r=veloc. de rotacion
– Ttrans = b/r*N b=#-bytes transferido, N= #-bytes por tracks
Algoritmos
Cola de requerimientos– 98,183,37,122,14,124,65,67
Disco contiene 0-199 track Cabeza lectora comienza en el track 53
FCFS
Cola : 98,183,37,122,14,124,65,67 header: 53
0 14 37 53 6567 98 122124 183 1 99
Total =640
SSTF Shortest Seek Time First
Selecciona el requerimiento con el menor seek time desde la posición actual.
Causa starvation de algunos requerimientos.
SSTF
Cola : 98,183,37,122,14,124,65,67 header: 53
0 14 37 53 6567 98 122124 183 1 99
Total =236
SCAN
El brazo del disco se mueve desde un punto inicial hacia el otro extremo del disco, sirviendo todos los requerimientos que encuentra a su paso hasta el final donde invierte su dirección de movimiento y continua sirviendo.
Es llamado el algoritmo de elevador Tiempos de espera malos.
SCAN
Cola : 98,183,37,122,14,124,65,67 header: 53
0 14 37 53 6567 98 122124 183 1 99
Total = 53+183 = 236
LOOK
Cola : 98,183,37,122,14,124,65,67 header: 53
0 14 37 53 6567 98 122124 183 1 99
Total = 39 +169 = 208
C-SCAN
El brazo del disco se mueve desde un punto inicial hacia el otro extremo del disco, sirviendo todos los requerimientos que encuentra a su paso hasta el final. Desde allí se devuelve al comienzo del disco sin servir algún requerimiento
Mejor tiempo de espera que el algoritmo SCAN Trata a los cilindros como una lista circular.
C-SCAN
Cola : 98,183,37,122,14,124,65,67 header: 53
0 14 37 53 6567 98 122124 183 1 99
Total = 146+199+37= 382 = 146+0 +37=183
C-Look
Versión de C-SCAN El brazo va solo hasta donde existen
requerimientos y luego reversa la dirección inmediatamente.
Total = 130 + 169 + 23 = 322
130 + 0 + 23 = 153
Selección de Algoritmos
SSTF es común y posee un comportamiento natural
SCAN y C-SCAN son mejores para cargas pesadas sobre el disco
Desempeño dependen del número y tipo de requerimientos.
SSTF o Look son buenas elecciones como algoritmos por defectos.
Gerencia del disco
1. Inicialización2. Booting desde el disco3. Recuperación de bloques malos.
1- Formateo físico o formato de bajo nivel Divide el disco en sectores que el controlador
puede leer o escribir sector = head || data (512bytes) || trailer información en el header o trailer: numero del
sector y ECC (código de error)
Gerencia del disco
S.O. necesita registrar su propia estructura de datos sobre el discoPartición del disco en 1 o mas grupo de cilindros Particiona el discoformato lógico o hacer el file system
Almacena en disco la estructura de`datos del file system
ej Mapa de libres y asignados (FAT o INODOS) directorios.
Gerencia del disco
2- bootstrap programa: esta almacenado en una particion llamada el boot-block en una localizacion fija del disco boot particion= disco del sistema
Gerencia del disco
3- Métodos del sector sparing para manejar bloques malos.
Controlador IDE (Integrated Drive Electronic) No hay mecanismos automáticos para recuperar sectores malos. Ej chkdsk
Información en sectores malos se pierde
Controlador SCSI (Small Computer System Interface) .En rebooteo o comienzo del SO un comando especial es corrido que le dice al controlador que reemplace al sector malo por un sector spare.
Luego puede atender el requerimiento de un sector malo, trasladando el requerimiento al sector reemplazo.
Espacio Swap
Espacio en disco usado como extensión de memoria.
Espacio swap esta comúnmente en una partición separada del disco.
Confiabilidad
Mejoras técnicas de uso del disco implican el uso de discos múltiples que trabajen cooperativamente.
El disco striping usa un grupo de discos como una unidad de almacenaje.
Los esquemas RAID (Redundant Array of Independent Disks) mejoran la interpretación y fiabilidad del sistema de almacenaje, almacenando datos redundantes.
Mirroring or shadowing llevan duplicado en los disco
La paridad intercalada del bloque usa mucho menos redundancia.
