面向多媒體應用的磁盤調度算法研究.pdf

1、隨著多媒體應用的普及,相關技術(如:堆存儲、視頻壓縮,以及高速網(wǎng)絡等)得到了進一步的推廣。目前磁盤容量和性能之間的差距越來越大,而且內存的性能增長速度也遠遠大于磁盤性能的增長速度,以至于磁盤的I/O性能成為了當前各種應用的主要性能瓶頸。因此,面對需要大量I/O操作的多媒體應用系統(tǒng),磁盤I/O性能的高低對系統(tǒng)起到了關鍵性的作用。而磁盤調度算法的優(yōu)劣,在很大程度上決定了服務器的I/O性能和服務質量。
　　在過去多年的研究中,國內外的專

2、家提出并實現(xiàn)了許多有效的磁盤調度算法,如先來先服務算法(FCFS)、電梯調度算法(SCAN)等。這些調度算法只是通過優(yōu)化尋道時間來提高磁盤的I/O性能,卻沒有考慮單個請求的響應時間要求,不能滿足多媒體應用的實時性要求。為此,又出現(xiàn)了許多實時磁盤調度算法,如最早截止期限有限算法(EDF)、電梯-最早截止期限優(yōu)先算法(SCAN-EDF)等。這些算法又因應用環(huán)境的局限性,無法得到進一步的推廣。因此,設計一個多媒體磁盤調度算法,能夠在保證實時要

3、求和服務質量的同時,最大化地利用磁盤帶寬,具有重要的意義。
　　論文依托于空間填充曲線(Space Filling Curve,簡稱SFC)理論,提出了基于多媒體數(shù)據(jù)請求的多級空間磁盤調度算法(Multi-Staged Spaces Disk Scheduling,簡稱MSSDS)。論文根據(jù)連續(xù)多媒體請求的多級服務質量QoS要求,如實時截止期限、用戶優(yōu)先級等,在調度算法上進行了以下幾方面的研究工作:
　　(1)建立D+2維空

4、間模型。其中,D代表請求序列所具有的D種基本參數(shù)(如:用戶優(yōu)先級、請求大小、到達時間等),2維分別代表請求的截止期限和磁盤位置。
　　(2)創(chuàng)建三級磁盤調度模型。其中,第一級通過D維空間模型處理磁盤請求的基本參數(shù);第二級利用第一級的輸出和截止期限建立二維空間模型;第三級利用第二級的輸出和磁盤位置信息建立二維空間模型。
　　(3)以Pana Viss服務器模型進行仿真實驗。通過在優(yōu)先級反轉率、截止期限錯過率、磁盤利用率等方面的