實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫I/O調(diào)度(數(shù)據(jù)庫)
時(shí)間：2022-11-13 16:30:01 | 來源：信息時(shí)代
時(shí)間：2022-11-13 16:30:01 來源：信息時(shí)代
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫I/O調(diào)度 : 具有優(yōu)先級(jí)的實(shí)時(shí)事務(wù)I/O請求的調(diào)度策略,亦即必須考慮事務(wù)優(yōu)先級(jí)的磁盤數(shù)據(jù)存取的排序策略。RTDB的I/O調(diào)度不同于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫完全由操作系統(tǒng)完成,它必須考慮事務(wù)的優(yōu)先級(jí),因?yàn)榇疟PI/O調(diào)度策略對事務(wù)定時(shí)限制的滿足和系統(tǒng)性能有極大影響。圖1為一個(gè)典型的I/O調(diào)度例子:設(shè)在I/O隊(duì)列中有四個(gè)請求A、B、C、D,它們對應(yīng)事務(wù)的優(yōu)先級(jí)順序?yàn)? pr(A)>pr(B)>pr(C)>pr(D)。
圖1 磁盤調(diào)度例子
表1 典型I/O調(diào)度策略示范
| 策略 | 服務(wù)順序 | 磁頭換向次數(shù) | 移動(dòng)磁道數(shù) |
| SCAN | D,B,A,C | 2 | 13 |
| HPF | A,B,C,D | 4 | 34 |
| ELEVATOR | D,B,C,A | 1 | 11 |
| FD-SCAN | C,A,D,B | 2 | 14 |
| HPGF | (B,A),(C,D) | 2 | 18 |
表1列出了典型I/O調(diào)度策略用于該例的主要性能指標(biāo)。各種策略的應(yīng)用情況分析如下:
(1) SCAN(掃描)策略: 磁頭從最內(nèi)/外磁道單向線性單調(diào)掃描并服務(wù)各I/O請求。雖然它的性能不錯(cuò),但問題是它根本不考慮事務(wù)的優(yōu)先級(jí),故對實(shí)時(shí)事務(wù)不適合。
(2) HPF策略: 完全按事務(wù)的優(yōu)先級(jí)服務(wù)。但是如表1所示,磁頭換向的次數(shù)及移動(dòng)的磁道數(shù)最多,這將延長I/O時(shí)間,影響定時(shí)限制的滿足。
(3) ELEVATOR(電梯)策略:磁頭雙向移動(dòng),當(dāng)?shù)竭_(dá)端點(diǎn)或其前方已無請求時(shí),則換向前進(jìn)。在磁頭移動(dòng)的道路上隨時(shí)服務(wù)于所遇到的請求。它也不考慮優(yōu)先級(jí),由表1看出,它的性能最好,但其請求的優(yōu)先級(jí)順序全顛倒了。
(4) FD-SCAN(feasible deadline scanning)策略:將“電梯”思想引入HPF,讓磁頭總朝著最高優(yōu)先級(jí)請求的方向掃描,在經(jīng)歷的路上,隨時(shí)服務(wù)所遇到的請求。實(shí)驗(yàn)表明,FD-SCAN滿足截止時(shí)間的性能最好,且參數(shù)設(shè)置范圍很寬而優(yōu)點(diǎn)不變。
(5) HPGF策略:將請求分成幾個(gè)優(yōu)先級(jí)組,每次服務(wù)于最高優(yōu)先級(jí)組,組內(nèi)則用ELEVATOR算法。實(shí)驗(yàn)研究表明,對于高優(yōu)先級(jí)請求的服務(wù)性能非常接近ELEVATOR的。但一般查找性能(主要對那些低優(yōu)先級(jí)請求)要差一些,而這符合實(shí)時(shí)系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)高優(yōu)先級(jí)服務(wù)的要求。
上例表明,HPGF策略是最合適的,但有時(shí)還要綜合權(quán)衡各種因素。
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