Este documento describe varios algoritmos de planificación de discos, incluidos FCFS, SSTF, SCAN, C-SCAN y C-Look. Explica que SSTF y Look son buenas opciones como algoritmos predeterminados debido a su comportamiento natural y rendimiento dependiendo del número y tipo de solicitudes. También resume los conceptos de gerencia de discos como particionamiento, bootstrapping, sectores de repuesto y espacio de intercambio.

1. Planificación de Disco
Disco
Algoritmos
Emely Arráiz
Ene-Mar 08

2. 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.

3. 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
– Ttrans = b/r*N
r=veloc. de rotacion
b=#-bytes transferido, N= #-bytes por tracks

4. Algoritmos
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
Cola de requerimientos
– 98,183,37,122,14,124,65,67
Disco contiene 0-199 track
Cabeza lectora comienza en el track 53

5. FCFS


Cola : 98,183,37,122,14,124,65,67
header: 53
0 14
37 53 6567
98
122124
183
1 99
Total =640

6. SSTF Shortest Seek Time First


Selecciona el requerimiento con el menor seek
time desde la posición actual.
Causa starvation de algunos requerimientos.

7. SSTF


Cola : 98,183,37,122,14,124,65,67
header: 53
0 14
37 53 6567
98
122124
183
Total =236
1 99

8. 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.

9. 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

10. 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

11. 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.

12. C-SCAN


Cola : 98,183,37,122,14,124,65,67
header: 53
0 14
37 53 6567
98
122124
Total = 146+199+37= 382
= 146+0 +37=183
183
1 99

13. C-Look

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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

14. Selección de Algoritmos
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

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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.

15. Gerencia del disco
1.
2.
3.
Inicialización
Booting desde el disco
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)

16. Gerencia del disco
S.O. necesita registrar su propia estructura de
datos sobre el disco
Partición del disco en 1 o mas grupo de cilindros
 Particiona el disco
formato 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.

17. 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

18. 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.

19. Espacio Swap
Espacio en disco usado como extensión de
memoria.
Espacio swap esta comúnmente en una partición
separada del disco.

20. 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.