SO 12 Planificacion de Discos

Summary

El script de video de Luis Zelaya se enfoca en la importancia de los algoritmos de acceso al disco en la gestión de entrada/salida de sistemas operativos. Se destaca la necesidad de un uso eficiente del disco para una respuesta rápida a las solicitudes de acceso a datos por parte de procesos en una computadora. Para entender esto, es fundamental comprender la estructura física de un disco duro, que consta de platos, cabezas lectoras y sectores. Se discuten diferentes políticas de planificación de disco, como el orden de llegada, la búsqueda del elemento más cercano a las cabezas lectoras, el scan y el sescam, cada una con su propia eficiencia en términos de tiempo promedio de búsqueda. El análisis de estas políticas permite al sistema operativo tomar decisiones informadas para un uso óptimo del disco, mejorando el rendimiento en la lectura y escritura de datos.

Takeaways

• 💾 Los sistemas operativos gestionan la entrada/salida para un acceso más eficiente a los dispositivos de E/S, como discos, impresoras y unidades ópticas.
• 🖇 Los algoritmos de acceso a disco buscan ofrecer la mejor opción para un acceso rápido a los datos solicitados por procesos en la computadora.
• 🛠 La estructura física de un disco duro comprende platos, caras, pistas y sectores, que son fundamentales para entender cómo funcionan los algoritmos de acceso.
• 📀 Los discos duros están compuestos de múltiples platos que almacenan información magnéticamente en millones de elementos, formando bits de información.
• 🔍 Los cilindros son ubicaciones específicas en cada plato del disco, formados por la intersección de pistas en los mismos sectores de cada plato.
• 🔊 Las cabezas lectoras acceden a los datos moviendose verticalmente y horizontalmente dentro del disco para localizar y leer sectores específicos.
• 🔄 Las políticas de planificación de disco incluyen atender peticiones en orden de llegada, buscar el elemento más cercano a las cabezas lectoras, recorrer el disco de un lado a otro y el algoritmo SESCAM.
• ⏱ La política de planificación en orden de llegada puede no ser la más eficiente, ya que prioritiza la secuencia de las peticiones sobre la optimización del tiempo de búsqueda.
• 📉 El algoritmo de_SCAN busca atendiendo las peticiones en un rango ascendente y descendente, reduciendo el tiempo promedio de búsqueda.
• 📈 El algoritmo SESCAM (CSCAN) recorre el disco en una sola dirección, atendiendo las peticiones en el camino y mejorando la eficiencia en comparación con el orden de llegada.
• ⚙️ Un sistema operativo puede elegir la política de planificación de disco más adecuada para un uso más eficiente del disco y un acceso a datos más rápido.

Q & A

¿Qué es un algoritmo de acceso al disco y por qué es importante?

Un algoritmo de acceso al disco es un método utilizado por los sistemas operativos para gestionar de manera eficiente las operaciones de entrada/salida para acceder a los datos almacenados en un disco de la manera más rápida posible. Es importante porque permite una mayor eficiencia en la respuesta del sistema ante las solicitudes de datos por parte de diferentes procesos.

¿Cómo están estructurados físicamente los discos duros?

Los discos duros están estructurados como una pila de discos, donde cada disco tiene dos caras en las que se almacena información magnéticamente. Estos discos están divididos en pistas concéntricas y sectores, que son las unidades básicas de almacenamiento de datos.

¿Qué son las pistas y los sectores en un disco duro?

Las pistas son círculos concéntricos en la superficie del disco donde se almacena la información. Los sectores son partes más pequeñas dentro de una pista, consideradas como trozos de pastel, y son donde se almacenan los bits de información.

¿Qué es un cilindro en un disco duro?

Un cilindro es la línea vertical que va de plato a plato, o sea, la misma posición en cada uno de los discos del disco duro. Es decir, el cilindro es formado por el sector en la misma posición en todas las caras del disco.

¿Cómo funcionan las cabezas lectoras en un disco duro?

Las cabezas lectoras son las que ubican los sectores y leen la información en el disco. Se mueven de adentro hacia afuera (o viceversa) para localizar y leer los datos almacenados en los sectores del disco.

¿Qué políticas de planificación de disco se mencionan en el script?

Se mencionan varias políticas de planificación de disco, incluyendo la de atender en orden de llegada, buscar el elemento más cercano a las cabezas lectoras, recorrer el disco de un lado a otro, y las políticas de scan y sescam que implican recorrer el disco en una sola dirección.

¿Cómo afecta la velocidad de giro de un disco duro su eficiencia?

La velocidad de giro de un disco duro afecta su eficiencia ya que determina la rapidez con la que las cabezas lectoras pueden acceder a los diferentes sectores del disco. Un disco que gire a una velocidad más alta permitirá un acceso a los datos más rápido en comparación con uno que gire más lento.

¿Por qué la política de scan puede ser más eficiente que la de atender en orden de llegada?

La política de scan puede ser más eficiente porque minimiza el número de pistas que la cabeza lectora debe recorrer al acceder a los datos solicitados. En lugar de atender las solicitudes en el orden en que llegan, se priorizan las solicitudes que están más cercanas a la posición actual de la cabeza lectora, lo que reduce el tiempo total de búsqueda.

¿Cómo se calcula el tiempo promedio de búsqueda en una política de planificación de disco?

El tiempo promedio de búsqueda se calcula sumando el número total de pistas recorridas para atender todas las solicitudes de acceso a disco y luego dividiendo ese número por el total de solicitudes de acceso.

¿Cuál es la diferencia principal entre las políticas de scan y sescam?

La diferencia principal entre las políticas de scan y sescam es la dirección en la que se recorren las pistas. Mientras que en scan la cabeza lectora recorre las pistas en ambas direcciones (hacia arriba y luego hacia abajo), en sescam la cabeza lectora sigue una única dirección, atendiendo todas las solicitudes encontradas en el camino y luego regresando al inicio para continuar en la misma dirección.

¿Cómo se puede mejorar la eficiencia del acceso a disco en un sistema operativo?

La eficiencia del acceso a disco en un sistema operativo se puede mejorar utilizando políticas de planificación de disco más avanzadas y eficientes, como scan o sescam, que minimizan el tiempo de búsqueda al priorizar el acceso a los datos que están más cercanos físicamente en el disco. Además, se pueden aplicar técnicas de optimización de la caché y la gestión de espacio en disco para mejorar el rendimiento general.