I/O-Scheduler

I/O-Scheduler

Der Festplatten-Scheduler ist Bestandteil von Betriebssystemen und regelt die zeitliche Abfolge (Scheduling) von Lese- und Schreibaufträgen an Festplatten.

Festplatte: Wohin soll der Kopf zuerst fahren?

Folgende Techniken werden verwendet, um eine bestmögliche Ausnutzung der Festplatte zu gewährleisten:

  • shortest seek first: Dieser Algorithmus ist eine direkte Verbesserung von FCFS. Von einer Menge von Lese-/Schreibaufträgen wird derjenige ausgewählt, der dem Schreib-/Lesekopf der Festplatte am nächsten ist. Ein Vorteil dieser Vorgehensweise ist ihre Einfachheit, ein gravierender Nachteil ist, dass Daten, die am Rand der Festplatte liegen, möglicherweise sehr lange warten müssen, bis sie gelesen bzw. geschrieben werden.
  • Aufzug-Algorithmus: Der Aufzug-Algorithmus heißt so, weil er sich ähnlich verhält, wie ein Aufzug. Der Arm der Festplatte weiß seinen momentanen Standpunkt und seine Fahrtrichtung. Nach jedem abgeschlossenen Job fährt er in die aktuelle Richtung bis zum nächsten Job weiter, so lange, bis in dieser Richtung kein Job mehr zu erledigen ist. Dann wird die Fahrtrichtung umgekehrt.
  • Sägezahn-Algorithmus: Dieser Algorithmus ähnelt dem Aufzug-Algorithmus, allerdings werden die Daten nur in aufsteigender Reihenfolge sortiert aufgesucht. Danach fährt der Festplattenkopf in einer langen Bewegung wieder zum Anfang der Platte (bzw. zum niedrigsten gerade anstehenden Lese-/Schreibauftrag) zurück. Der Vorteil dieser Vorgangsweise liegt darin, dass der Cache-Speicher, der in jeder modernen Festplatte eingebaut ist, und das von vielen Platten hardwareseitig zur Verfügung gestellte Vorauslesen von Daten (read-ahead) besser ausgenutzt werden als es bei der absteigenden Suchbewegung des Aufzug-Algorithmus' der Fall ist.

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