Este documento describe tres estrategias comunes de optimización en la búsqueda de discos: Planificación FCFS, la cual funciona como una cola de banco atendiendo las solicitudes en orden de llegada; Planificación SSTF, que atiende primero la solicitud que minimice el movimiento del brazo sin respetar el orden de llegada; y Planificación Circular, donde el brazo se mueve del cilindro exterior al interior sirviendo solicitudes de forma continua y circular.

1. OPTIMIZACIÓN EN LA BÚSQUEDA DE DISCO
(PLANIFICACIÓN FCFS, SSTF, CIRCULAR)
Evelyn Flores1, Carmen Loor2, Alexis Carvajal3, Leonardo Tomalo4, Jazmín
Limón5.
evelyn_flores1312@hotmail.com1,carmenk74@hotmail.com2, donalexisdr@gmail.com3, leo.tomalo@gmail.com4, jazminlimon-
07@hotmail.com5.
Facultad de Sistemas y Telecomunicaciones
Universidad Estatal Península de Santa Elena
La Libertad – Ecuador
dquirumbay@upse.edu.ec
Sistemas Operativos
OPTIMIZACIÓN EN LA BÚSQUEDA DE DISCO (PLANIFICACIÓN FCFS, SSTF,
CIRCULAR)
RESUMEN
En optimización de búsqueda existen algunas estrategias pero en esta investigación
hablaremos de tres, las cuales son las más comunes:
Planificación FCFS.
Esta es más conocida como la primera que llega y sale, es decir, una petición no
puede ser desplazada por la llegada de una petición con prioridad más alta, también
se ignoran las relaciones posicionales entre las peticiones pendientes, en resumen,
funciona como una cola de un banco.
Planificación SSTF.
Esta se refiere que, mientras menor sea el tiempo de búsqueda empleado, entonces
debe ir primero. Funciona de manera que, el brazo del disco se sitúa en la siguiente
petición que minimice el movimiento del brazo, además no respeta el orden de llegada
de las peticiones a la cola, porque tiende a favorecer a las pistas del centro del disco.
Planificación C – SCAN.
También denominada búsqueda circular, este tipo de planificación funciona de manera
que el brazo se mueve del cilindro exterior al interior, sirviendo a las peticiones sobre
una base de búsqueda más corta, es decir, finalizado el recorrido hacia el interior,
salta a la petición más cercana al cilindro exterior y reanuda su desplazamiento hacia
el interior.

2. I INTRODUCCIÓN
En los sistemas de computación,
muchos procesos pueden estar
generando solicitudes de lectura y
escritura de registros en discos. Como
a veces dichos procesos realizan
peticiones más rápido de lo que pueden
ser atendidas por los discos de cabeza
móvil, se forman colas de espera para
cada dispositivo. Algunos sistemas de
cómputo se limitan a atender las
peticiones según un esquema de
primero que llega, primero que se
atiende (FCFS). La solicitud de servicio
que llegue primero será la primera en
atenderse. FCFS es un método justo
para asignar servicio, pero cuando es la
tasa de solicitud (es decir, la carga)
llega a ser pesada, FCFS puede dar
lugar a tiempos de espera muy largos.
Para reducir al mínimo el tiempo de
búsqueda de registros, parece
razonable ordenar la cola de solicitudes
en una forma diferente a FCFS. Este
proceso se conoce como Planificación
de Disco, FCFS puede considerarse
como el mecanismo más simple de
planificación de disco. La planificación
de disco implica un examen cuidadoso
de las peticiones pendientes para
determinar la forma más eficiente de
atenderlas. Un planificador de disco
examina las relaciones de posición
entre las peticiones en espera. La cola
de espera se reordena para que las
peticiones puedan atenderse con un
mínimo de movimiento mecánico.
En condiciones de carga ligera (es
decir, un promedio pequeño de la
longitud de la cola de peticiones), FCFS
es una forma aceptable de atender las
peticiones. Sin embargo, en
condiciones de carga mediana o
pesada la planificación produce
normalmente un rendimiento mucho
mejor que el de FCFS.
Para mejorar el acceso a los datos se
debe minimizar el tiempo de búsqueda.
De esa forma, surgen varios métodos
de planificación de disco, entre ellos:
 FCFS
 SSTF
 SCAN
 C-SCAN

3. II DESARROLLLO
Optimización la búsqueda en discos.
Cuando se tiene muchas solicitudes de
búsqueda el rendimiento global del
sistema se ve afectado por las mismas.
Por ejemplo:
Se tiene una serie de solicitudes de
disco que atender. Así que una
operación de búsqueda de unidad de
disco mueve juntas todas las cabeceras
a una pista o algún cilindro. Así,
simplemente buscamos los números de
pistas y nos percatamos que estamos
ubicando varios al mismo tiempo. En el
caso de ser más de 1 el sistema no va
saber cuál elegir; entonces, para evitar
esto existen varias formas para realizar
las operaciones de búsqueda en el
disco:
 FCFS.
 Pickup
 SSTF.
 SCAN.
 SCAN de N - Pasos.
 C - SCAN.
 Esquema Eschenbach.
Planificación FCFS (first come, first
servet o Primero en Llegar, Primero
en Ser Servido)
Esta planificación se basa en atender a
las solicitudes en la forman en que
llegan; es considerado también como el
método FIFO (first on, first out o
primero en llegar, primero en salir)
La FCFS es aceptable cuando la carga
en un disco es ligera. Pero a medida
que crece la carga, la FCFS tiende a
saturar el dispositivo y los tiempos de
respuesta se incrementan. La FCFS
ofrece una varianza pequeña, pero
tiene tiempos de espera muy grandes.
Se considera justo porque atiende a las
solicitudes en orden sin ninguna
restricción pero no proporciona el mejor
rendimiento del sistema; puesto que
buscara e ira en el orden
correspondiente de cada una de las
solicitudes, ira buscando con la
cabecera la pista que se encuentre

4. primero en la cola de solicitudes hasta
llegar a la misma, es decir, si se
llegase a encontrar con una pista que
se encuentre en cola no la tomara en
cuenta porque no es su turno.
 Es una forma sencilla de
manipular las solicitudes
 Una petición no puede ser
desplazada por la llegada de una
petición con prioridad más alta.
 No hay reordenamiento de la
cola de peticiones pendientes.
 Se ignoran las relaciones
posicionales entre las peticiones
pendientes.
 Ofrece una varianza pequeña
aunque perjudica a las
peticiones situadas al final de la
cola.
Pickup
Es similar a FCFS, va en orden de las
solicitudes pero la cabecera se detiene
en cada pista para ver si esta se
encuentra en cola para ser atendido y
lo atiende también; este proceso en
LINUX se le denomina Noop.
Planificación SSTF (Menor Tiempo
de Búsqueda Primero o shortest
seek time first)
En esta política la petición que da por
resultado la distancia de búsqueda más
corta (y, con esto, el tiempo de
búsqueda más corto) es la siguiente en
ser servida, aunque esa petición no sea
la primera en la cola.
También se la conoce como SPTF
(shortest tioning time first o menor
tiempo de posicionamiento en primer
lugar)
Esta planificación consiste en escoger
la solicitud de búsqueda que requiera el
menor tiempo posible. Pero no es muy
justa ya que las solicitudes que llegaron
al inicio de la cola se quedan atrás si
necesitan más tiempo de ejecución.
Esta planificación escoge la solicitud
más cercana a la cabecera que atiende
anteriormente.
 El brazo del disco se sitúa en la
siguiente petición que minimice
el movimiento del brazo.
 No respeta el orden de llegada
de las peticiones a la cola.

5.  Tiende a favorecer a las pistas
del centro del disco.
 La media de tiempos de
respuesta tiende a ser más baja
que con FCFS, para cargas
moderadas.
 Las varianzas tienden a ser
mayores que con FCFS por el
efecto de las pistas interiores y
exteriores.
Planificacion c-scan (planificacion
circular)
ALGORITMO C-SCAN O ALGORITMO
SCAN CIRCULAR
La planificación SCAN circular (C-
SCAN) es una variante de SCAN
diseñada para dar un tiempo de espera
más uniforme. Al igual que SCAN, C-
SCAN mueve la cabeza de un extremo
del disco al otro, atendiendo las
solicitudes que va encontrando en
camino, pero al llegar al extremo
opuesto, regresa de inmediato al
principio sin servir ninguna solicitud.
El retorno consume relativamente poco
tiempo, porque se hace sin paradas.
El algoritmo de planificación C-SCAN
básicamente trata los cilindros como
una lista circular que continúa del último
cilindro al primero.
En la estrategia C-SCAN, el brazo se
mueve del cilindro exterior al interior,
sirviendo a las peticiones sobre una
base de búsqueda más corta. Con
menor tiempo. Cuando el brazo ha
completado su recorrido hacia adentro,
salta a la petición más cercana al
cilindro exterior y a continuación
reanuda su recorrido hacia adentro
procesando peticiones.
Considerar un controlador de disco con la cabeza lectora posicionada
en la pista 99 y la dirección de búsqueda creciente. La cola de
peticiones es la siguiente:
El brazo del disco se mueve en un único sentido, y de forma circular.
Solo se atenderá la petición más cercan en el sentido en el que
estemos recorriendo el disco. Una vez alcanzada la última pista,
volvemos a la primera pista

6. La C-SCAN puede implementarse de
forma que las peticiones que llegan
durante un recorrido sean servidos en
el siguiente. De esta forma C-SCAN
elimina completamente la
discriminación contra las peticiones
para los cilindros exterior e interior.
Tiene una varianza de los tiempos de
respuesta muy pequeña.
No discrimina a los cilindros exterior e
interior.
Este algoritmo es el nombre de la
conducta de un edificio de ascensor,
donde el ascensor sigue viajando en su
dirección actual (arriba o abajo) hasta
que esté vacía, parando sólo para que
las personas salgan o para recoger
nuevos individuos dirigen en la misma
dirección.
Desde la perspectiva de la aplicación,
la unidad mantiene una memoria
intermedia de espera de
lectura/escritura peticiones, junto con el
correspondiente cilindro de serie de la
solicitud. Números de cilindro inferior
indican que el cilindro está más cerca
del husillo, y los números más altos
indican el cilindro está más lejos.
Cuando llega una nueva solicitud
mientras la unidad está en reposo, el
movimiento inicial del brazo / cabeza
será en la dirección del cilindro donde
se almacenan los datos, ya sea en el o
fuera. Como solicitudes adicionales,
estas son atendidas solamente en la
dirección actual del movimiento del
brazo hasta que el brazo alcanza el
borde del disco. Cuando esto sucede,
la dirección del brazo invierte, y las
peticiones que permanecían en la
dirección opuesta son atendidas, y así
sucesivamente.
El algoritmo más empleado en sistemas
de propósito general es C-SCAN.
Ya que el Sistema de tiempo real o
multimedia requieren soluciones
específicas.

7. Tiempo de búsqueda
Es el tiempo necesario para mover el
brazo del disco hasta la pista solicitada.
El tiempo de búsqueda consta de dos
componentes clave: el tiempo de
arranque inicial y el tiempo que se tarda
en recorrer las pistas, una vez que el
brazo haya cogido velocidad.
El tiempo de búsqueda medio en los
discos actuales es de 5 a 10 ms.
Retardo de giro
Los discos magnéticos, excepto los
discos flexibles, tienen una velocidad
de rotación que está en el rango de
5400 a 10000 rpm; esta última equivale
a una revolución cada 6 ms. Por lo
tanto, a 10000 rpm, el retardo medio
de giro será de 3 ms. Los discos 300 y
600 rpm. Por tanto, el retardo medio
estará entre 100 y 200 ms.
Tiempo de transferencia
El tiempo de transferencia con el disco
depende de la velocidad de rotación de
la forma siguiente:
T=b/rN
Dónde:
T: tiempo de transferencia
b: número de bytes a transferir
N: número de bytes por pista
r: velocidad de rotación en revoluciones
por segundo. Por tanto, el tiempo medio
de acceso total puede expresarse como
Ta = Ts + 1/2r + b/rN
Donde T, es el tiempo de búsqueda.
CONCLUSIONES
FCFS si bien es cierto es un método
justo de asignación de servicios
aunque si algo pesada al momento de
la carga por ende es directamente
proporcional, es decir, entre más
pesada, más tiempo. Pero se la puede
reducir y es así como este proceso se
lo conoce como Planificación de Disco
que es un mecanismo simple.
Este proceso analiza y asigna de una
manera ordenada las peticiones que se
han puesto en cola para luego darle la
debida atención que esta requiera para
posteriormente sean atendidas.
Para optimizar el tiempo de búsqueda y
mejorar sus solicitudes, se requieren
métodos como FCFS, SSTF, SCAN, C-

8. SCAN, SCAN de N-Pasos, Esquema
Eschenbach.
Si bien es cierto no todos los métodos
antes mencionados funcionan de una
manera igual, cabe recalcar que están
adaptadas a la forma de búsqueda al
cual hayan sido solicitadas, un claro
ejemplo de esto es la planificación
SSTF que el resultado de la búsqueda,
si bien no es tan justa, pero es la que
se encuentra más cercana a la
cabecera.
Así mismo la planificación C-SCAN que
es un algoritmo de planificación que se
caracteriza por dar tiempo de espera
uniforme , pero sin atender ninguna
solicitud, en consecuencia solo te
estaría sirviendo para la búsqueda
solamente, y de la obtención de
información clave o fuente, para luego
ser encontrada de forma manual por el
usuario.
Con esto vemos que cada planificación
tiene ventajas y desventajas, ya queda
a criterio del buscador elegir el método
más adecuado para realizar dichas
solicitudes.
Las búsqueda por lo general se
asumen que se realizan de una manera
unificado o estandarizada, pero con los
mecanismos de planificación se analizó
que no es tan cierto, si bien todas
cumple con la misma función y el
objetivo claro, sus procedimientos son
completamente diferentes, es como los
resultados en matemáticas, no importa
que métodos utilices, la respuesta es la
misma.
Bibliografía
Informatica S.O. (s.f.). Obtenido de E/S:
http://exa.unne.edu.ar/informatica/SO
/SO5.htm
Martinez, M. D. (s.f.). Sistemas operativos.
Obtenido de
http://exa.unne.edu.ar/depar/areas/inf
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PDF
Ramez Elmasri, A. G. (2010). Sistemas
operativos Un enfoque espiral. Mexico:
Programas educativos S.A de C.V.