Задачи планировщика ввода-вывода

Задачи планировщика ввода-вывода

Планировщик ввода-вывода работает управляя очередью запросов блочного устройства. Он определяет, в каком порядке должны следовать запросы в очереди и в какое время каждый запрос должен передаваться на блочное устройство. Управление производится с целью уменьшения количества операций поиска по жесткому диску, что значительно повышает общее быстродействие. Определение "общее" здесь существенно. Планировщик ввода-вывода ведет себя "нечестно" по отношению к некоторым запросам и за счет этого повышает производительность системы в целом.

Планировщики ввода-вывода выполняют две основные задачи: объединение и сортировку. Объединение — это слияние нескольких запросов в один. В качестве примера рассмотрим запрос, который поставлен в очередь кодом файловой системы, например чтобы прочитать порцию данных из файла (конечно, на данном этапе все уже выполняется на уровне секторов и блоков, а не на уровне файлов). Если в очереди уже есть запрос на чтение из соседнего сектора диска (например, другой участок того же файла), то два запроса могут быть объединены в один запрос для работы с одним или несколькими, расположенными рядом, секторами диска. Путем слияния запросов планировщик ввода-вывода уменьшает затраты ресурсов, связанные с обработкой нескольких запросов, до уровня необходимого на обработку одного запроса. Наиболее важно здесь то, что диск выполняет всего одну команду и обслуживание нескольких запросов может быть выполнено вообще без применения поиска. Следовательно, слияние запросов уменьшает накладные расходы и минимизирует количество операций поиска.

Теперь предположим, что наш запрос на чтение помещается в очередь запросов, но там нет других запросов на чтение соседних секторов. Поэтому нет возможности выполнить объединение этого запроса с другими запросами, находящимися в очереди. Можно просто поместить запрос в конец очереди. Но что если в очереди есть запросы к близкорасположенным секторам диска? Не лучше ли будет поместить новый запрос в очередь где-то рядом с запросами к физически близко расположенным секторам диска. На самом деле планировщики ввода-вывода именно так и делают, Вся очередь запросов поддерживается в отсортированном состоянии по секторам, чтобы последовательность запросов в очереди (насколько это возможно) соответствовала линейному движению по секторам жесткого диска. Цель состоит в том, чтобы не только уменьшить количество перемещений в каждом индивидуальном случае, но и минимизировать общее количество операций поиска таким образом, чтобы головка двигалась по прямой линии. Это аналогично алгоритму, который используется в лифте (elevator) — лифт не прыгает между этажами. Вместо этого он плавно пытается двигаться в одном направлении. Когда лифт доходит до последнего этажа в одном направлении, он начинает двигаться в другую сторону. Из-за такой аналогии планировщик ввода-вывода (а иногда только алгоритм сортировки) называют лифтовым планировщиком (алгоритмом лифта, elevator).

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

5.4.1. Потоки ввода-вывода

Из книги Linux для пользователя автора Костромин Виктор Алексеевич

5.4.1. Потоки ввода-вывода Когда программа запускается на выполнение, в ее распоряжение предоставляются три потока (или канала): • стандартный ввод (standard input или stdin). По этому каналу данные передаются программе; • стандартный вывод (standard output или stdout). По этому каналу


5.2. Перенаправление ввода/вывода

Из книги Linux-сервер своими руками автора Колисниченко Денис Николаевич

5.2. Перенаправление ввода/вывода Практически все операционные системы обладают механизмом перенаправления ввода/вывода, и Linux не является исключением из этого правила. Обычно программы вводят текстовые данные с консоли (терминала) и выводят данные на консоль. При вводе


19.7.2. Перенаправление ввода/вывода

Из книги Основы AS/400 автора Солтис Фрэнк

19.7.2. Перенаправление ввода/вывода Перенаправление ввода/вывода уже рассматривалось в гл. 5, поэтому я лишь напомню общий формат команд:команда > (>>) файлсписок > (>>) файлКак вы уже знаете, при использовании одного знака больше файл, в который переназначен вывод,


Система ввода-вывода

Из книги Linux: Полное руководство автора Колисниченко Денис Николаевич

Система ввода-вывода Ввод-вывод — это Родни Дэнжерфилд[ 76 ] (Rodney Dangerfield) вычислительных систем: на него никто не обращает внимания. Всеобщий любимчик — процессор, а подсистема ввода-вывода рядом с ним — падчерица. Вот пример: когда надо охарактеризовать производительность


Операции ввода-вывода в AS/400

Из книги Язык Си - руководство для начинающих автора Прата Стивен

Операции ввода-вывода в AS/400 Теперь от аппаратной архитектуры ввода-вывода AS/400 перейдем к совместной работе OS/400, SLIC и аппаратуры при выполнении операции ввода-вывода для прикладной программы. Сначала рассмотрим объекты, поддерживающие ввод-вывод, затем — многоуровневую


Компоненты ввода-вывода

Из книги Операционная система UNIX автора Робачевский Андрей М.

Компоненты ввода-вывода 4 Денис! Эту сноску — на поля! Таблица по старому изданию, сравнить с новым. Для верстальщика: по-моему, стоит убрать рамку — будет красивееТаблица 10.1. Язык ввода-вывода AMQ Очередь свободных сообщений BCT Таблица управления шиной BCU Устройство


3.4.6. Потоки ввода-вывода

Из книги UNIX: разработка сетевых приложений автора Стивенс Уильям Ричард

3.4.6. Потоки ввода-вывода Как я уже сказал, каждому процессу сопоставлена таблица открытых им файлов. Три первых позиции в этой таблице заняты всегда: каждый процесс открывает потоки (помните, что в UNIX файл — это и есть поток данных?) для ввода и вывода данных, а также вывода


Устройство ввода-вывода

Из книги Разработка ядра Linux автора Лав Роберт

Устройство ввода-вывода Вообще говоря, существует много способов ведения диалога человека с ЭВМ, но мы будем предполагать, что вы вводите команды при помощи клавиатуры и читаете ответ на экране


Подсистема ввода/вывода

Из книги UNIX — универсальная среда программирования автора Пайк Роб

Подсистема ввода/вывода Подсистема ввода/вывода выполняет запросы файловой подсистемы и подсистемы управления процессами для доступа к периферийным устройствам (дискам, магнитным лентам, терминалам и т.д.). Она обеспечивает необходимую буферизацию данных и


Операции ввода/вывода

Из книги Конец холивара. Pascal vs C автора Кривцов М. А.

Операции ввода/вывода На рис. 4.14 представлена схема выполнения операций ввода/вывода с использованием буферного кэша. Важной особенностью этой подсистемы является то, что она обеспечивает независимое выполнение операций чтения или записи данных процессом как


6.2. Модели ввода-вывода

Из книги Описание языка PascalABC.NET автора Коллектив РуБоард

6.2. Модели ввода-вывода Прежде чем начать описание функций select и poll, мы должны вернуться назад и уяснить основные различия между пятью моделями ввода-вывода, доступными нам в Unix:? блокируемый ввод-вывод;? неблокируемый ввод-вывод;? мультиплексирование ввода-вывода


Выбор планировщика ввода-вывода

Из книги автора

Выбор планировщика ввода-вывода В ядрах серии 2.6 есть четыре планировщика ввода-вывода. Каждый из этих планировщиков может быть активизирован. По умолчанию все блочные устройства используют прогнозирующий планировщик ввода-вывода. Планировщик можно изменить, указав


Процедуры ввода и вывода

Из книги автора

Процедуры ввода и вывода Для ввода исходных данных применяются процедуры READ и READLN. После выполнения процедуры READ значение следующего данного читается из этой же строки, а при выполнении процедуры READLN – с новой строки.READ – читатьНапример: READ (X);READLN – читать с новой


Процедуры ввода и вывода

Из книги автора

Процедуры ввода и вывода Стандартная библиотека ввода-вывода языка C подключается с помощью директивы препроцессора #include <stdio. h>Форматный ввод данных пользователя с клавиатуры производится функцией scanf ().scanf (CONTROL, ARG1, ARG2, …);Данная функция осуществляет чтение


Подпрограммы ввода-вывода

Из книги автора

Подпрограммы ввода-вывода procedure Read(a,b,...); Вводит значения a,b,... с клавиатуры procedure Readln(a,b,...); Вводит значения a,b,... с клавиатуры и осуществляет переход на следующую строку function ReadInteger: integer; Возвращает значение типа integer, введенное с клавиатуры function ReadReal: