北工大毕业生热血研究 揭密硬盘提速

12.4  磁盘调度策略应具有的特征

    上面已经提到，FCFS是一种相对公平的响应请求的策略。下面是一些评估调度策略优劣的指标：

    ·  吞吐量
    ·  平均响应时间
    ·  变化的响应时间（也就是可预见性）

    显而易见，一个调度策略应该尽量提供最大限度的增加吞吐量——每个单位时间能够处理的数据量。由于这些策略可以有效降低寻道时间，因此这时候的吞吐量一定会高于简单的使用FCFS策略的时候。另外一个调度策略应该做到的是降低平均响应时间（或者说是平均等待时间与平均处理时间之和）。同样，由于应用调度策略之后能够有效降低寻道时间，因此其平均响应时间必然比在应用FCFS的情况下要短。

    上面提到的标准是用来提升整体性能的，通常可能在个别请求开销上面起作用。调度策略往往能够在降低特定请求的服务级别时改善总体情况。

    衡量一种策略好坏的一个重要的尺度就是不同响应时间之间的不确定度。所谓不确定度就是数学上讲的个体样本与平均数之间的偏差程度。同样的，我们也用不确定度来衡量可预见性——不确定度越小说明可预见性越强。另外，有些请求会经历反复无常的服务水平。这种情况有时是令人难以忍受的，例如在通过迅速的服务可以帮助售票以及确认乘客是否能够按时到达的航空订票系统中。如果一种调度策略只是试图单纯的增大数据吞吐量而忽视了降低不确定度的话，那么就可能造成容易响应的请求全都被处理了，而不易响应的请求全都被忽略的结果。这是每一个设计者都应该注意的一点。

12.5  寻道的优化

    以下简单总结出了时下最流行的若干种寻道策略，在接下来的章节中我们将逐个对其进行详细讨论。

    · FCFS（First-come-first-served先请求先服务）：对等待队列不进行任何修改。

    · SSTF（Short-seek-time-first最短寻道请求优先）：磁盘的吊臂将移动到距离当前位置最近的请求位置（可以是向内或者向外），以便于缩短吊臂的移动路程。

    · SCAN（扫描）：吊臂在盘面上循环往复运动，在此过程中逐个响应队列里面的请求。当一个请求被完成之后则开始移动吊臂位置。

    · C-SCAN（Circular scan单向扫描）：吊臂朝着内圈的磁道进行单向的扫描。当最盘片里面位置的请求被完成之后，吊臂跳回到最外圈的请求位置上，再一次向内圈进行扫描。

    · N-Step scan（N-Step扫描）：吊臂像在“SCAN”策略里面一样运动，但在扫描过程中收到的同一位置的请求将被重新排序到一起，以便于下次扫描到该位置时将他们同时处理。

    · Eschenbach scheme（Eschenbach 策略）：吊臂的运动方式和“C-SCAN”策略的一样，但是对于某些特殊情况做了改进。我们知道，磁盘上面的每个柱面都是由一个个磁道组成的。每次吊臂运动到某个柱面的时候，实际上可以在该位置对柱面上所有磁道上的数据进行操作。因此我们把等待队列进行重新排序，把处于同一柱面上的位置请求放到一起进行处理。但是当这些请求的位置中有两个所处的扇区有覆盖的情况时，一次只能有一个请求得到响应。<