[发明专利]一种基于请求动态延迟调度的磁盘能耗优化方法

摘要

本发明公开了一种基于请求动态延迟调度的磁盘能耗优化方法，要解决的技术问题是如何动态地调整磁盘调度延迟时间，在满足请求平均响应时间要求前提下，尽可能延迟调度时机，降低磁盘能量。技术方案是构建由排队系统、提交系统组成的磁盘请求调度系统，排队系统接收数据读写请求，对请求进行排序，将排序后的请求提交给提交系统，提交系统统计调度延迟时间内请求的平均响应时间，根据设定的请求平均响应时间阈值，动态调整调度延迟时间。采用本发明可缩短磁盘寻道距离，减小寻道时间，从而减小磁盘忙时间，降低磁盘能量消耗，且通过动态调整延迟时间的大小消除了因磁盘延迟处理请求所引发的请求平均响应时间过大的情况。

主权项

1.一种基于请求动态延迟调度的磁盘能耗优化方法，其特征在于包括以下步骤：第一步、构建磁盘请求调度系统，该系统由排队系统，提交系统组成，排队系统是一个软件，负责接收应用程序提交的数据读写请求，将请求放入第一请求序列σ中，每隔t_delay时间将σ中的请求排序后发送给提交系统；提交系统是一个软件，负责每隔t_delay时间接收排队系统提交的排队后的请求序列，将请求序列添加到第二请求序列σ_sub，并将σ_sub的请求提交给磁盘执行，并统计请求的平均响应时间，依据平均响应时间和平均响应时间阈值修正排队系统提交请求的时间间隔t_delay；第二步，设置变量初值，包括：2.1设置请求平均响应时间阈值t_res，将t_res设定为用户程序对请求响应时间的要求或请求平均响应时间的历史统计值；2.2设置调度延迟时间t_delay的初值为t_res；2.3设定磁头的位置h为0磁道；第三步，排队系统接收数据读写请求，对请求进行排序，将排序后的请求提交给提交系统，提交系统将排队系统提交的请求序列添加到第二请求序列σ_sub中，并将σ_sub中的请求按顺序提交给磁盘，具体方法为：3.1排队系统接收应用程序提交的数据读写请求x_i，记录请求到达时间并将请求x_i放入第一请求序列σ中，i为请求到达的编号，i为整数；3.2每隔时间t_delay，对保存在σ中的请求序列<x₁，x₂，...，x_i，...，x_n>进行排序，n为t_delay时间段中到达请求的总数，n为整数，排序后的请求序列用σ′表示；3.3根据σ′中请求的排序，更新磁头所处的磁道地址h为排序后最后一个请求所处的磁道；3.4排队系统将排序后的请求序列σ′发送给提交系统，排队系统清空第一请求序列σ；3.5提交系统接收排队系统提交的σ′，将σ′添加到第二请求序列σ_sub；3.6提交系统依次取出σ_sub中位于序列头部的请求，提交给磁盘处理，并在σ_sub中删除该请求；第四步、提交系统统计磁盘处理σ_sub中请求的平均响应时间，并根据平均响应时间和平均响应时间阈值，对排队系统的调度延迟时间t_delay进行调整，方法是：4.1磁盘执行完σ_sub中的请求x_j后，j为请求在σ′中的编号，1≤j≤n，提交系统记录其完成时间计算x_j的响应时间为是x_j的到达时间；4.2提交系统统计调度延迟时间t_delay内，磁盘完成所有请求的平均响应时间m为调度延迟时间内磁盘完成的请求数；将和请求响应时间阈值t_res对比，调整排队系统新的调度延迟时间为t_delay′；4.3提交系统将调整后的t_delay′发送给排队系统；4.4排队系统调整调度延迟时间t_delay为t_delay＝t_delay′，转第三步。