O objetivo deste trabalho é implementar a política de escalonamento C-SCAN e, posteriormente, comparar os resultados obtidos com a política FCFS, analisando o desempenho em diferentes cenários de solicitações de E/S.
No algoritmo C-SCAN, a cabeça de leitura/gravação se move em uma direção para processar as solicitações e, ao atingir a extremidade do disco, retorna diretamente à extremidade oposta sem atender a requisições durante o trajeto de retorno. Por outro lado, o FCFS (First-Come, First-Served) segue uma abordagem mais simples, atendendo as solicitações na ordem em que chegam, sem levar em consideração a posição da cabeça ou o custo de movimentação no disco.
O algoritmo apresenta duas limitações. A primeira é que a fila de processos deveria ser despachada para escalonamento apenas quando estivesse cheia. No entanto, a implementação não impede que novos processos entrem na fila enquanto ela ainda está liberando os processos já escalonados. Isso faz com que, mesmo após o despacho inicial, novos processos possam ser adicionados, comprometendo a lógica esperada.
A segunda limitação é a ausência da funcionalidade que permite ao algoritmo ir até a extremidade final do disco. Atualmente, ele só alcança a extremidade inicial. Essa falha ocorreu devido a dificuldades em identificar corretamente o limite final do disco durante a implementação.
- Navegue até a pasta
/linuxdistro/buildroot/modules/pastadoprojeto. - Execute o comando:
make
- Mova o script
run.shpara dentro do diretóriobuildroot. - Execute o script com privilégios de superusuário:
O script realiza as seguintes ações:
sudo ./run.sh
- Exporta as variáveis necessárias.
- Compila as atualizações (
make). - Executa o QEMU com a raiz configurada como
/dev/sda.
O algoritmo aceita os seguintes parâmetros:
queue_size: Define o tamanho da fila de requisições. Recomenda-se valores entre 5 e 100.wait_time: Tempo máximo de espera para as requisições, em milissegundos. Recomenda-se valores entre 1 ms e 100 ms.debug: Booleano que ativa o modo de depuração, exibindo mensagens sobre o comportamento do algoritmo no log do kernel.
Carregue o módulo utilizando:
modprobe cscan-iosched queue_size=<valor> wait_time=<valor> debug=<0|1>-
Para verificar a política de escalonamento atual:
cat /sys/block/sda/queue/scheduler
A política ativa estará indicada entre colchetes (
[]). -
Para alterar a política para
C-SCAN:echo c-scan > /sys/block/sda/queue/scheduler
-
Execute o programa
sector_readpara gerar o PID e o bloco sendo acessado. -
Para informações detalhadas sobre a política de escalonamento, utilize:
cat /sys/block/sda/stat
O comando exibirá os seguintes campos:
| Campo | Total |
|---|---|
| Leituras Concluídas | 1075 |
| Leituras Mescladas | 88 |
| Setores Lidos | 8184 |
| Tempo Gasto em Leituras (ms) | 204 |
| Gravações Concluídas | 40 |
| Gravações Mescladas | 23 |
| Setores Gravados | 124 |
| Tempo Gasto em Gravações (ms) | 136 |
| Operações I/O Ativas | 6 |
Para criar o gráfico do escalonamento executado:
- Copie a saída do
sector_readcom o modo de depuração desativado. - Cole a saída no arquivo
outputs.txt. - Execute o comando abaixo para gerar o gráfico:
python3 graph.py
O gráfico exibirá os acessos realizados pelo escalonador.