CN1617100A - 确定连续介质优先级的存储调度程序 - Google Patents

Abstract

本发明涉及以可预测的有效方式促进对计算机存储介质的I/O访问的***和方法。调度***根据不同层次的数据访问需求提供不同层次的性能保证。一方面，调度***包括提供高性能I/O更新的算法或组件，同时以有界的或确定的方式保证磁盘的高吞吐量。这是通过动态平衡对I/O访问时间和等待时间的考虑以及对数据调度需求的考虑而达到的。并且，如同对其它应用程序的访问管理一样，***对多媒体应用程序的等待时间提出了界限。

Description

确定连续介质优先级的存储调度程序

相关申请

本申请要求2003年8月20日提交的名称为“确定连续介质优先级的存储调度程序”、序号为60,496,529的美国临时专利申请的优先级。

技术领域

本发明总体上涉及计算机***，更具体的说，涉及以高效并有界的方式来促进对磁盘进行数据请求调度的***和方法。

发明背景

为了降低因为寻找驱动头引起的性能恶化，操作***软件(以及驱动器固件)一般重新排序I/O包以减少寻找时间。为在编址较长的寻找时期的同时还能较好的访问磁盘驱动器，已经进行了许多研究。传统的磁盘调度算法一般重新排序磁盘的预定的请求以使数据吞吐量最大化。一个经常被许多操作***执行的算法是C-LOOK算法，该算法也经常被不正确的称为C-SCAN算法。C-LOOK算法重新排序大量请求以达到对可获得的设备的最大吞吐量。然而，在这种重新排序中，C-LOOK算法会在请求开始到请求最后完成之间引起较长的等待时间。

如上所述，被执行的最普遍的算法是C-LOOK算法，该算法对请求进行排序，以便在执行输入/输出操作(I/Os)的磁盘上以一个方向进行磁头扫描，然后返回磁盘的另一边执行其它的I/O操作。该操作经常被称为逻辑块地址排列或LBA排列。不幸地是，对于简单的先进先出(FIFO)队列之上的较长的访问时期(或等待时间)，传统的磁盘调度算法权衡较高的磁盘吞吐量。这种算法提供了较好的吞吐量，却是以潜在的巨大I/O请求等待时间为代价的。而对于传统操作***来说，这种代价是值得的。对于需要支持视听流应用程序的较新***来说，在一个例子中，以等待时间来交换吞吐量的做法通常是不被接受的。

已经实施了许多其它的磁盘调度算法。特别是，在调度多媒体应用程序方面分别提出了先来先服务(FCFS，有时称为FIFO)算法和最早最终期限优先(EDF)算法。FCFS算法限定作为当前队列长度而执行I/O所需的时间，而EDF算法确保具有较早期限的请求比较晚期限的请求先执行。

不幸的是，FCFS和EDF算法都有较差的I/O吞吐量，在专用实时操作***中，磁盘的这种不良应用也许不是个缺点，但在也包含多媒体应用程序的通用操作***中，例如，极大的降低吞吐量以限制执行I/O请求的等待时间的做法是不被接受的。

发明概述

以下呈现本发明的简单概述，以提供对本发明某些方面的基本理解。本概述不是对本发明的广泛说明。本概述也并不试图标识本发明的临界元素，也不会描述本发明的范围。本概述的唯一目的是首先简单的提出本发明的概念，作为在后呈现的更为详细的描述的序言。

本发明涉及以有效并及时的方式来促进对存储介质进行的数据请求的动态调度的***和方法。数据请求作为对存储介质(例如磁盘驱动器或其它类型介质)的输入/输出(I/O)读写操作而被处理。在每次扫描磁盘驱动器时重新排序确定数目的请求的结构中来完成调度，这样，就提供了请求等待时间的固定的上限，其中每次扫描磁盘驱动器被称为一轮。因为请求被重新排序成有效的模式供磁盘驱动器执行，所以也获得了对磁盘驱动器的高吞吐量。因此，磁盘调度***至少包括一个调度组件。调度组件在一轮中使用预先确定数目的请求以保证一定的请求等待时间，同时保持和磁盘更新相关的较高的吞吐量水平。

一方面，准入控制器根据已确定的I/O种类对I/O请求分类。例如，和多媒体应用程序相关的I/O请求可以被归类为周期性I/O，而其它I/O被归类为非周期性I/O。非周期性I/O又可以进一步根据优先级分类，其中，有一些固定数目的优先级，在一个实施例中，优先级的数目可以被限制为32，当然，在其它的实施例中，优先级的数目可以容易地增大或者减少。

如果需要，周期性的I/O请求被排列成周期性I/O队列并以最早最终期限优先(EDF)的次序来维持。非周期性的I/O请求根据请求的优先级排列成不同的非周期性I/O队列，例如，其中非周期队列以FCFS排列，在本算法的每一轮中，周期性队列和非周期性队列中确定数目的请求被移到扫描队列中。扫描队列以C-LOOK顺序进行。请求以C-LOOK顺序从扫描队列中移出并调度到磁盘。由于元件是以C-LOOK排列被调度到物理磁盘的，因此，维持了对驱动的高性能。

为了实现上述内容和相关的目标，下面将结合以下说明和附图来描述本发明的某些例证性的方面。这些方面是实施本发明的各种方式的表征，所有这些都试图被本发明所覆盖。结合附图，本发明的其他优点和新颖之处将从本发明的以下详细描述中变得明显。

附图说明

图1是根据本发明的一个方面的调度***的简要框图。

图2是根据本发明的一个方面的多层调度***的示意图。

图3是用于图解根据本发明的一个方面的磁盘调度***的简要框图。

图4是用于图解根据本发明的一个方面的磁盘调度过程的流程图。

图5是用于图解根据本发明的一个方面的磁盘调度过程的流程图。

图6是用于图解根据本发明的一个方面的合适的操作环境的简要框图。

图7是可以和本发明相互作用的一个示例计算环境的简要框图。

本发明的详细描述

本发明涉及以可预测并高效的形式来促进对计算机存储介质的I/O访问的***和方法。调度***和方法根据不同层次的数据访问请求来减轻为磁盘I/O提供不同层次的性能保证的问题。一方面，调度***和方法包括提升更多的时间临界应用程序的高性能I/O更新地算法或组件，同时可以有界的、确定的维持磁盘的高吞吐量。这是通过动态的平衡对I/O访问时间和等待时间(例如在I/O访问的限制上设置边界)的考虑以及对其它数据调度任务(例如，根据重要性对I/O访问数据任务分类)的考虑而达到的。并且，如同管理对其它应用程序(例如，和非周期性数据相关的较低的优先级I/O任务)的数据访问一样，***对多媒体应用程序(例如，具有诸如音频和视频流之类的的周期性数据的时间临界应用程序)提供等待时间的边界。

在本申请中，术语“组件”、“调度程序”、“***”和相似的术语用来指和计算机相关的实体，硬件，软硬件的组合，软件，执行中的软件。例如，组件可以是(但不局限于)处理器，运行于处理器上的进程，处理器，对象，执行的程序，执行的线程，程序和/或计算机。例如，服务器上运行的应用程序和服务器都可以是一个组件。一个或多个组件可以位于所执行的一个进程和/或线程中，组件可以位于一台计算机中和/或分布于两台或更多的计算机中。

先参看图1，根据本发明的一个方面来说明调度***100。归类器130自动处理一个或更多的到/来自于存储介质120的输入/输出(I/O)数据请求110，成为一个或更多类型的队列140。队列140包括例如多媒体流的周期性I/O数据的周期队列，以及例如非周期数据的其它数据的一个或更多的队列。周期性I/O流是以固定间隔产生的，例如多媒体类应用程序。其它I/O流是非周期的I/O流。不像周期性I/O，非周期I/O的到来速率变化很大。非周期I/O可以被进一步分为和队列140相关的不同的I/O类。

归类器130将请求转换成可以被调度程序160处理的队列140，调度程序160有固定的或预定大小的队列170。调度程序160从队列170转换数据以及将数据转换到队列170，以便以一轮或更多轮的数据180的形式来对存储介质120读和/或写数据，数据180以确定的时间间隔到达介质，其中时间间隔限制***的全部等待期和吞吐量。通过根据每轮的请求数目来传输具有预定长度的数据请求轮180，本发明根据需要的介质数据吞吐量动态平衡访问存储介质120的整体等待时间。

如上所述，数据请求110被处理为对存储介质120的I/O读写操作，其中，存储介质包括磁盘驱动器(如硬盘、软盘)或其它类型的介质(例如，CD，任何被调度以被计算机访问的存储器)。通常在多层结构中提供调度，在该结构中，当维护对存储介质120的所期望的吞吐量的时候，通过维护每轮请求150中预先确定的数目、子集或请求组来限定I/O请求的等待时间。同时，确定的I/O带宽可以被归类器130和/或调度程序160动态地保留，以为选择的任务分配I/O调度。应注意到，***100中的组件可被隔离以及在局域和/或远程计算机***上通信，和/或能以不同形式被结合，以执行这里所描述的功能(例如，预先归类器和调度程序可以组合起来完成调度任务)。

现在参考图2，根据本发明的一个方面来说明多层调度***200。***200可以用算法来描述，然而，可以知道***200可以作为一个组件、多个组件、硬件、软件和/或它们的组合来完成。***200处理来自用户或应用程序的大量数据请求200。这些请求210被处理为周期性队列220(或多个队列)以及一个或多个其它队列230。来自队列220和230的请求在读写磁盘250之前被转换为具有固定长度的扫描队列240。如上所述，本发明限制一系列请求的等待时间同时获得较好的吞吐量。这样，***200可以作为自动并动态地平衡所有以上因素的算法而被提供。

***200总体上区分两种不同类型的I/O流。周期性I/O流是以多媒体类型的应用程序的固定间隔到来的。这样，通过可检查***资源的特定性能参数来打开周期性I/O流。如果想打开超过***能力的周期性I/O流，请求将被放弃。准入控制机制(未标出)确保周期性I/O的各个参数没有被超出。其它的I/O流被认为是非周期性的I/O流。不像周期性I/O，非周期性I/O的到来速率变化很大。

非周期性的I/O可被进一步归类为不同I/O优先级类。这些不同优先级代表在***中(例如计算机***)对不同组件的不同I/O需要。例如。当操作***的存储管理器超出分页存储器，存储器尽可能快的被释放以确保应用继续运行是很重要的。这种情况下，需要存储管理器的I/O请求不落后于重要性低的I/O请求。相反，后台任务需要执行I/O以完成他们的功能。如果这些后台任务产生大量的I/O，就会影响产生较少I/O的前台任务的性能。一般来说，***200支持下面7种优先级级别(也可能多于或少于7)：重要的，高的，交互的，正常的，后台的，低的、闲置的。一般所需要的是，具有较高优先级级别的I/O先于较低优先级级别的I/O而被处理。

***200一般采用四种技术(可以更多或更少)以达到上述目的。例如，2层队列机制用来分配不同类型的请求到不同的请求队列中。特定类别请求队列230对不同的请求类别执行类别级调度。在一个执行过程中，可以提供8种特定类别的队列。在周期性队列220中的周期性请求一般以EDF排列，而非周期性请求一般以FIFO排列。这种排列缓解了所备份的周期性请求滞后于非周期性请求的大量分页，同时，允许高优先级请求先于低优先级请求进行调度。

使用扫描队列240来排列将被调度到物理磁盘250的请求。当扫描队列为空时，将来自特定类别队列的请求移至扫描队列中。在扫描队列中的元素以逻辑块地址(LBA)排列(或其它排列形式)。其中，当调度请求到驱动器250时，扫描队列执行C-LOOK算法。此外，***200固定扫描队列240的长度，次序计算为调度整个扫描队列所要求的时间的先验长度。而且，***200会保留扫描队列240中的实体以在必要时加大I/O带宽。

图3例示了执行上述组件和过程的实施例***400。准入控制器410接收进行I/O磁盘访问的一个或更多的请求404，其中，请求一般来自于计算机***中执行的组件或应用程序中。如果请求是周期性请求，和准入控制器410相关的期限组件420指定将于其中完成请求的期限和时帧。其它请求(例如非周期性的)经过准入控制器410到达和特定类别组件连接的非周期队列430。带有期限标志的周期性清求在特定类别组件中的周期性队列440中被处理。类别分类符根据和所选的请求类相关的所期望的策略来对请求分类。如上所述，周期性队列440以EDF排列安排，而非周期性队列430以FIFO队列排列。当完成当前扫描轮时，扫描队列(未标出)被队列430和440填充。接着，扫描队列通过C-LOOK组件460以C-LOOK排列被调度到磁盘450(或多个磁盘)。

图4和图5例示了根据本发明一个方面的磁盘调度过程。为了便于解释，方法以一系列的步骤被标出和描述，但是，本发明并不限于步骤的次序，根据本发明，一些步骤是以不同的顺序发生的或与其它步骤同时发生的。例如，本领域的技术人员会明白该方法可以被交替地表示为一系列相互关联的状态或事件，就象在状态图中一样。而且，根据本发明，完成本方法并不需要完成所有的步骤。

图4描绘了本发明磁盘调度过程的一个特定实施例的过程500。在510之前，准入控制器接收/处理来自上层计算机***的一个请求(或多个请求)。如果是周期性请求，准入控制器为I/O请求提供期限；否则，请求经过准入控制器到达未修改的特定类别队列。在520，来自准入控制器的请求被放到合适的特定类别队列。特定类别队列根据所需的或合适的机制对请求分类，其中，周期性请求以EDF排列，非周期性请求以FIFO排列。在530，当完成当前一轮扫描时，扫描队列被来自特定类别队列的请求填充。在540，例如，扫描队列可以以C-LOOK排列调度到磁盘。下面是本发明中算法的伪代码，该代码可以在这里描述的***和方法中使用。

例子：

    while periodic-queue≠and periodic-slots≠0 and

    DEADLINE(periodic-queue)＜ROUND_TIME do

    INSERT_LBA_ORDER(sweep-queue，REMOVE_EDF_ORDER(periodic-
queue))

    Periodic-slots＝periodic-slots-1

    End

    For priority＝High downto Idle do

    While priority-list[priority].slots≠0

    INSERT_LBA_ORDER(sweep-queue，REMOVE_FIFO_ORDER(priority-
queue[priority]))

    Priority-list[priority].slots＝priority-list[priority].slots-1
				
				<dp n="d6"/>
    End
    End

    While sweep-queue≠do

    SCHEDULE(REMOVE_MINMUM_LBA(sweep-queue))

    End

上述算法对完成特定数目的请求的等待时间有确定的上限。对于n个请求，其中，n是整数，等待时间的上限如下：

$\mathrm{service}\left(n\right)=n(\mathrm{time}\_\mathrm{seek}\left(\frac{\mathrm{cylinders}}{N}\right)+{\mathrm{time}}_{\mathrm{transfer}}+{\mathrm{time}}_{\mathrm{rotation}}+{\mathrm{time}}_{\mathrm{controller}})+{\mathrm{time}}_{\mathrm{sweep}}$

因此，在上述算法中，最大的I/O服务时间是以扫描深度变量(n)为参数的。给出特定磁盘驱动器的扫描深度和参数，我们就可计算出对于一定扫描深度的最坏情况下的等待时间的值。

在描述本发明使用的组件中，C-LOOK本身在没有等待时间保证的情况下，公平对待所有请求。然而，为了使磁盘吞吐量最大化，它也提供了最优的磁盘调度。EDF算法首先处理具有最早期限的请求，但这会引起长时间的寻找延迟。EDF扫描一般是两者中的平衡。因此，很难保证在EDF扫描中，具有零期限的I/O会被进行扫描。本发明和相关算法在提供最差情况下的等待时间保证、提供较严的准入控制、提供有限的等待时间保证以及局部优化磁盘调度和常规I/O的优先级方案的平衡中运行。

图5是根据本发明一个方面的一个可选的磁盘调度方法的过程600。进入610，确定I/O请求的等待时间需求(例如，为使应用程序正常工作的最差调度时间)。在620，每轮的长度根据610确定的等待时间需求进行调整。在640，基于已确定的等待时间需求对一轮中的请求进行排序。在650，根据基于610和620的固定长度的一轮进行磁盘更新。在660，确定是否需要改变一轮的长度(例如，基于改变的***环境动态考虑)。如果不需要，回到620处理I/O请求的下一轮。如果在660改变了一轮的长度，回到610，其中，确定等待时间需求，并在620重新调整一轮的长度。

如图6，用于执行本发明的不同方面的典型环境710包括计算机712。计算机712包括处理单元714，***存储器716和***总线718。***总线718连接各个部件，包括(但不局限于)使***存储器716连接到处理单元714。处理单元714可以是任何处理器。双微处理器和其它处理器结构也可被用作处理单元714。

***总线718可以是任何类型的总线结构，包括存储器总线或存储控制器，***总线或外部总线，和/或使用各种可用的总线结构的局部总线，这些结构包括(不局限于)，16位总线，工业标准结构(ISA)，微通道结构(MSA)，扩展ISA(EISA)，智能式驱动电子(IDE)，VESA局部总线(VLB)，***组件连接器(PCI)，通用串行口(USB)，高级图像口(AGP)，个人计算机存储卡国际协会总线(PCMCIA)和小型计算机***接口(SCSI)。

***存储器716包括易失性存储器720和非易失性存储器722。例如基本输入/输出***(BIOS)，其包含如开机的基本例程以在计算机712中的元件间转换信息，诸如在启动期间，该BIOS被存在非易失存储器722中。为了说明的目的而并非限定，非易失存储器722包括：只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电子可编程ROM(EPROM)，电子可擦涂ROM(EEPROM)或闪存存储器。易失性存储器720包括随机访问存储器(RAM)，可用作外部缓冲器。示例中，RAM可以是同步RAM(SRAM)，动态RAM(DRAM)，同步DRAM(SDRAM)，双数据率SDRAM(DDR SDRAM)，增强的SDRAM(ESDRAM)，同步链接DRAM(SLDRAM)，直接的Rambus RAM(DRRAM)。

计算机712也包括可移除/不可移除，易失/非易失计算机存储介质。图6示出有磁盘存储器724。磁盘存储器724包括(不局限于)磁性硬盘驱动器，软盘驱动器，磁带驱动器，jaz驱动器，编码驱动器，LS-100驱动器，闪存存储器卡，或存储棒。此外，磁盘存储器724可分别地包括存储介质或与其它存储介质的结合，这些介质包括、但不限于光盘驱动器，诸如压缩盘ROM设备(CD-ROM)，CD可记录驱动器(CD-R Drive)，CD可重写驱动器(CD-RW Drive)或数字多功能磁盘ROM驱动器(DVD-ROM)。为了促进磁盘存储设备724到***总线718的连接，经常使用诸如接口726之类的可移除或不可移除的接口。

图6描述了担当用户和所描述的合适的操作环境710中的基本计算机资源之间的中介的软件。该软件包括操作***728。该操作***728用于控制和分配计算机***712中的资源，一般存储在磁盘存储器724。***应用程序730借助通过程序模块732和存储于***存储器716或磁盘存储器724中的程序数据734的操作***728来利用资源管理。本发明可在各种操作***或操作***的组合中使用。

用户通过输入设备736向计算机712中输入命令或信息。输入装置736包括、但不局限于诸如鼠标、跟踪球、输入笔、接触板、键盘、麦克风、控制杆、游戏板、***天线、扫描器、电视调频卡、数字照相机、数字视频照相机、网络照相机等等之类的指示设备。这些以及其它的输入装置通过接口738经过***总线718连接到处理单元714。接口738包括串口、并口、游戏口和通用串行口(USB)等。输出装置740和输入装置736使用一些相同类型的端口。例如，USB口可用来向计算机712输入信息，以及从计算机712向输出设备740输出信息。输出适配器742被用于说明还存在诸如监视器、扬声器、打印机、其它输出设备740之一之类的一些输出设备740，其要求特定的适配器。输出识配器742包括(用于说明而并非限制)在输出设备740和***总线718间提供连接的视频卡和声卡。要说明的是，象远程计算机744一样的其它设备和/或***提供输入和输出功能。

计算机712可和一台或多台远程计算机(如远程计算机744)逻辑连接以在网络环境中工作。远程计算机744可以是个人计算机、服务器、路由器、网络PC、工作站、基于仪器的微处理器，对等设备或其它的普通网络结点和类似设备，这些设备一般包括计算机712的各个部件。为简单起见，在远程计算机744中只记载了存储器设备746。远程计算机通过744通过网络接口748和计算机712逻辑连接，通过通信连接器750进行物理连接。网络接口748包含诸如局域网(LAN)和广域网(WAN)之类的通信网络。LAN技术包括光纤分布数据接口(FDDI)，铜制分布式数据接口(CDDI)，以太网/IEEE1102。3，令牌网/IEEE1102.5和其它技术，WAN技术包括(但不局限于)点对点连接、诸如终合业务数字网络(ISDN)和其中的变形的电路切换网络、分组交换网络和数字用户线(DSL)。

通信连接器750指将网络接口748连接到总线718的硬件/软件。虽然在图中标示通信连接器750在计算机712中，其实也可在计算机712外。为连接到网络接口748而所需的的硬件/软件包括(仅仅为示例的目的)诸如常规电话分级调制解调器、电缆调制解调器和DSL调制解调器、ISDN识配器和以太卡之类的内外部技术。

图7是可与本发明交互的示例计算环境800的简要框图。***800包括一个或多个客户端810。客户端810可以是硬件和/或软件(如，线程、进程、计算设备)。***800也包括一个或多个服务器830。服务器830也可以是硬件和/或软件(如，线程、进程、计算设备)。服务器830使用本发明容纳多个线程以执行转换。在客户端810和服务器端830之间的通信可以以数据包的形式在2个或多个计算机进程间传递。***800包括可被用于促进客户端810和服务器端830之间的通信的通信主机。客户端810连接到一个或多个客户端数据存储器860，存储器860用来向客户端810存储局部信息。同样，服务器端830也连接到一个或多个服务器端数据存储器840，存储器840用来向服务器830存储局部信息。

上述描述包括本发明的多个例子，当然，不可能为说明本发明而描述各组件或各方法的所有可能的结合，但是，本领域普通技术人员可知，有可能对本发明做出进一步的结合和变换。因此，本发明试图包含落入附加的权利要求的精神和范围之中的所有改造、修改和变换。而且，就说明书和权利要求书中使用的术语“包括”而言，当其被用作权利要求中的过渡词的时候，该术语被解释为“由……组成”。

Claims (29)

1.一种磁盘调度***，包括：

至少一个队列，用以容纳对存储介质的输入/输出请求的子集；

采用预先定义的一轮内的请求数的调度组件，提供特定的等待时间水平并维持和存储介质更新相关的特定的吞吐量水平。

2.如权利要求1的***，其中调度组件和归类器相联，该归类器自动控制对一类或多类队列的请求。

3.如权利要求2的***，其中调度组件包括预先定义长度的队列，该队列接收来自归类器的请求。

4.如权利要求1的***，其中存储介质包括被安排为从计算机中访问的硬盘、软盘、存储棒、压缩盘和存储器中的至少一种。

5.如权利要求1的***，其中调度组件动态计算有限的等待时间的预定数量，以为所选任务执行I/O调度。

6.如权利要求1的***，其中还包括至少一个周期性队列和非周期性队列。

7.如权利要求6的***，其中周期性队列以最早最终期限优先的顺序排列。

8.如权利要求6的***，其中非周期性队列以临界级别排列。

9.如权利要求8的***，其中临界级别包括临界的、高的、交互的、正常的、后台的、低的和闲置的之中的至少一个。

10.如权利要求8的***，其中非周期性队列以先进先出顺序(FIFO)排列。

11.如权利要求6的***，其中还包括扫描队列，用以处理周期性队列和非周期性队列以及访问存储介质。

12.如权利要求11的***，其中扫描队列由C-LOOK组件管理，并以C-LOOK顺序排列。

13.如权利要求6的***，其中周期性队列和与多媒体应用程序相关的周期性I/O有关。

14.如权利要求6的***，其中还包括一个组件以处理有性能参数的周期性I/O流，其中性能参数根据***资源来检验。

15.如权利要求6的***，其中还包括一个组件，用以根据***能力分析周期性I/O流，并放弃超出能力的请求。

16.如权利要求15的***，其中组件是准入控制组件(图中未标出)，该组件用来确保周期性I/O的各自的参数没有被超出。

17.如权利要求16的***，其中准入控制器包括期限组件，用来为请求分配完成该请求的期限或时间帧。

18.如权利要求1的***，其中还包括下面的等式以确定存储介质的访问时间：

$\mathrm{service}\left(n\right)=n(\mathrm{time}\_\mathrm{seek}\left(\frac{\mathrm{cylinders}}{N}\right)+{\mathrm{time}}_{\mathrm{transfer}}+{\mathrm{time}}_{\mathrm{rotation}}+{\mathrm{time}}_{\mathrm{controller}})+{\mathrm{time}}_{\mathrm{sweep}}$

其中n是整数。

19.一种存储有计算机可读指令的计算机可读介质，用以执行权利要求1所述的调度组件和队列。

20.一种对存储介质上调度请求的方法，包括：

为一组请求确定预先定义的请求数；

确定和这组请求相关联的等待时间参数；

根据该组请求的等待时间参数和所需的吞吐量更新存储介质。

21.如权利要求20的方法，还包括自动将与该组请求相关联的输入/输出流分成周期性流和非周期性流中的至少之一。

22.如权利要求21的方法，还包括

将周期性的流以最早最终期限优先的的顺序排列；

将非周期性的流以先进先出顺序排列。

23.如权利要求22的方法，还包括对周期性流和非周期性流应用C-LOOK算法以访问存储介质。

24.如权利要求22的方法，还包括应用与以下指令相关联的功能来访问存储介质：

while periodic-queue≠ and periodic-slots≠0 and

    DEADLINE(periodic-queue)＜ROUND_TIME do

    INSERT_LBA_ORDER(sweep-queue，REMOVE_EDF_ORDER(periodic-
				
				<dp n="c2"/>
queue))

　　Periodic-slots＝periodic-slots-1

　　End

　　For priority＝High downto Idle do

　　While priority-list[priority].slots≠0

　　INSERT_LBA_ORDER(sweep-queue，REMOVE_FIFO_ORDER(priority-
queue[priority]))
　　Priority-list[priority].slots＝priority-list[priority].slots-1

　　End

　　End

　　While sweep-queue≠do

　　SCHEDULE(REMOVE_MINMUM_LBA(sweep-queue))

　　End

25.一种执行磁盘更新的方法，包括

自动确定一轮请求的等待时间需求；

自动调整一轮请求的长度；

用该轮请求更新存储介质。

26.如权利要求27的方法，还包括

确定一轮请求的带宽需求；

根据已确定的带宽需求对该轮请求自动进行优先级排列。

27.如权利要求28的方法，还包括动态管理带宽和等待时间需求。

28.一种促进磁盘更新的***，包括

对一组请求分类的设备；

对一组有固定长度的请求进行排队的设备；

基于等待时间需求和吞吐量需求中的至少之一来和存储介质进行交互的设备。

29.一种存储有数据结构的计算机可读介质，包括：

和相关于一轮请求的队列的长度参数相关的第一数据字段；

和相关于该论请求的等待时间参数相关的第二数据字段。

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