La gestion de l'accès à un disque ne diffère pas fondamentalement de celle du processeur. Dans un cas comme dans l'autre il faut gérer au mieux l'usage d'une ressource unique : un seul processus peut accéder au disque, à la fois. Les politiques décrites précédemment peuvent encore être employées.
Figure 5.7 : Schéma d'accès au disque.
(a) file d'attente unique (b) N files chacune dédiée à un groupement de secteurs précis.
On peut imaginer de créer une file d'attente unique FIFO (fig. 5.7a) dans laquelle toutes les requêtes sont accumulées. Chacune est satisfaite à son tour, dans l'ordre des demandes. Cependant cette méthode, quoique simple, n'optimise pas les déplacements des têtes de lecture. Or il faut savoir que les mouvements mécaniques sont très lents par rapport au temps de cycle d'un ordinateur. L'accès au disque n'est donc pas très performant.
Les blocs qui constituent les morceaux des fichiers sont le plus souvent, sauf réservation de l'espace à la création, dispersés sur plusieurs cylindres. La succession de demandes multiplie les déplacements et allonge considérablement le temps d'accès qui n'a plus rien à voir avec les performances annoncées par le constructeur. C'est comme cela que travaillent les interfaces les plus simples, sur les micro-ordinateurs, d'où l'intérêt de réorganisations régulières des disques afin de minimiser les déplacements des têtes. Lorsque les différents blocs constitutifs d'un fichier sont regroupés sur des cylindres voisins, le temps d'accès est considérablement réduit.
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figure 5.8 : Temps d'accès au disque dans
deux cas extrêmes d'une file unique
ou d'une file par secteur |
Dans les systèmes les plus sophistiqués il existe plusieurs files d'attente, chacune d'entre elles gérant un ensemble de secteurs voisins (fig. 5.7b). En fonction des blocs à lire la requête est décomposée en autant de demandes que nécessaire puis chacune d'entre elles est rangée dans la bonne file. Les demandes ne sont donc pas forcément servies dans leur ordre d'arrivée et cela nécessite une gestion des accès assez compliquée. Cependant le gain est important comme le montre la figure 5.8. Soit N le nombre de secteurs par piste, R la durée de rotation du disque, le rapport de saturation, indiqué par la position de l'asymptote qui indique le moment où le temps de réponse commence à augmenter de façon sensible, est déplacé dans un rapport (N+1)/2 lorsqu'on crée autant de files qu'il existe de secteurs. La simulation a été effectuée en imaginant que les requêtes obéissent à une loi de distribution de Poisson.
Copyright Yves Epelboin, université P.M. Curie, février 2003, MAJ
8 mars, 2006
