Стратегия sstf – Shortest Seek Time First
Стратегия SSTF предполагает первоочередное обслуживание запроса, требующего минимального перемещения головок дискового накопителя от их текущего положения, что гарантирует минимальное среднее временем ожидания.
Стратегия SSTF способна обеспечить выигрыш в пропускной способности дискового накопителя более, чем на порядок по отношению к FCFS (см. рис. 41), однако это достигается исключительно за счет откладывания выполнения невыгодных запросов.
Рис.41. Среднее время ожидания в зависимости от интенсивности запросов к диску при использовании SSTF
Основным преимуществом стратегии SSTF является высокая пропускная способность, наиболее высокая, среди всех других стратегий. Однако стратегия SSTF обладает также весьма существенными недостатками.
Отметим, прежде всего, что стратегия SSTF не является справедливой. Если новые запросы группируются в некоторой локальной области диска, то ранее поступившие запросы, адресованные к удаленным от этой области участкам, могут откладываться бесконечно. Несмотря на то, что вероятность бесконечного откладывания каких-либо запросов в реальных условиях все же весьма мала, существенные задержки ответа, тем не менее, вполне могут иметь место.
Заметим, что головка в большинстве случаев оказывается ближе к средним дорожкам диска, чем к периферийным, и запросы к центральным дорожкам будут обслуживаться в среднем быстрее, чем запросы, адресованные к периферии диска.
Кроме того, из-за предпочтения одних запросов другим, дисперсия времени ответа при использовании стратегии SSTF сильно возрастает.
Наконец отметим, что из-за плохой предсказуемости задержки ответа, стратегия SSTF не пригодна для работы в интерактивных системах и системах реального времени, но может быть весьма эффективной в пакетной системе, ориентированной на решение чисто вычислительных задач.
Стратегия scan – Scanning
Стратегия работы с диском SCAN была предложена Деннингом, и призвана устранить главный недостаток стратегии SSTF – слишком большую дисперсию времени ответа, но при сохранении высокой пропускной способности диска.
Сущность стратегии SCAN состоит в следующем. Выбирается текущее направление движения головок дискового накопителя: от центра диска к краю или обратно. Первым обслуживается тот запрос, который требует минимального перемещения головок в текущем направлении. Все запросы, требующие перемещения головок в обратном направлении, откладываются до смены текущего направления движения головок. Текущее направление движения меняется на противоположное в следующих случаях:
достигнута крайняя дорожка в текущем направлении;
в очереди больше нет запросов, для которых требуется перемещение головок в текущем направлении.
Измерения показывают, что стратегия SCAN обеспечивает пропускную способность, близкую к стратегии SSTF, и существенно снижает дисперсию времени ответа.
Тем не менее, стратегии SCAN также присущи определенные недостатки, хотя и не столь существенные, как недостатки стратегии SSTF.
Отметим, во-первых, что стратегия SCAN потенциально не является справедливой. В самом деле, интенсивные запросы к одной и той же дорожке диска могли бы привести к бесконечному откладыванию всех других запросов, хотя вероятность такого развития событий предельно низка, и потенциальная несправедливость SCAN вряд ли можно отнести к ее реальным недостаткам.
Во-вторых, в стратегии SCAN все еще сохраняется дискриминация периферийных областей диска: действительно, за один полный цикл санирования головка дважды бывает над средней областью диска, и только один раз в начале и в конце. Из-за этого несколько возрастает дисперсия времени ответа.
Для исключения дискриминации крайних дорожек диска, была предложена стратегия циклического сканирования C-SCAN, сущность которой состоит в том, что только одно направление движения головок является рабочим. При смене текущего направления, головки диска в холостую перемещаются к началу области сканирования, и рабочий ход повторяется в прежнем направлении.
Стратегия C-SCAN, при сохранении всех положительных моментов SCAN, позволяет несколько сократить дисперсию времени ожидания.