[06] 디스크 관리(디스크 스케줄링 기법)

 

HDD 구조

 

1. 디스크 스케줄링

사용할 데이터가 디스크상의 여러 곳에 저장되어 있을 경우 데이터를 엑세스하기 위해 디스크 헤드를 움직이는 경로를 결정하는 기법을 디스크 스케줄링이라고 합니다. 그리고 이런 스케줄링을 운영체제가 하는일입니다. 디스크 스케줄링을 통해서 처리량을 최대화하고 응답시간은 최소화 하는걸 목적으로 하고 있습니다.

2. 디스크 스케줄링 기법

- FIFO : 디스크 대기 큐에 가장 먼저 들어온 트랙에 대한 요청을 먼저 서비스하는 기법입니다. 가장 간단하고 공평한 기법이지만 가장 비효율적인 기법이기에 초창기에 사용되었던 방식입니다. 

 

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이동 순서 : 50 → 100 → 180 → 40 → 120 → 0 → 130 → 70 → 80 → 150 → 200

헤드의 이동 거리 : 790 ( 50 + 80 + 140 + 80 + 120 + 130 + 60 + 10 + 70 + 50 )

- SSTF : 탐색거리가 가장 짧은 트랙에 대한 요청이 먼저 서비스 받는 기법입니다. 현재 헤드 위치에서 가장 가까운 거리에 있는 트랙으로 헤드를 이동시키는 방법으로 처리량이 많은 일괄 처리 시스템에 유용합니다. 그리고 현재 서비스한 트랙에서 가장 가까운 트랙에 대한 서비스 요청이 계속 발생하는 경우, 먼 거리의 트래에 대한 서비스는 무한정 기다려야 하는 기아상태가 발생할수 있다는 단점이 있습니다.

 

 

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이동 순서 : 50 → 40 → 70 → 80 → 100 → 120 → 130 → 150 → 180 → 200

헤드의 이동 거리 : 370 ( 10 + 30 + 10 + 20 + 20 + 10 + 20 + 30 + 20 + 200 )

- SCAN : 현재 진행 중인 방향으로 가장 짧은 탐색 거리에 있는 요청을 먼저 서비스 하는 기법입니다. 이 기법은 엘리베이터 알고리즘이 사용된 기법이기 때문에 엘리베이터를 생각하시면 이해하기 쉬우실 껍니다. 현재 헤드의 위치에서 진행 방향이 결정되면 탐색 거리가 잛은 순서에 따라 그 방향의 모든 요청을 서비스하고, 끝까지 이동한 후 역방향으로 서버스를 합니다. 헤드의 진행 방향에 있는 대기 요청뿐만 아니라 새로운 요청도 서비스하며, 현재의 진행 방햐에 더 이상의 요청이 없을 때에만 이동 방향을 바꿉니다. 그렇기 때문에 SSTF에서 발행하던 응답 시간의 편차를 줄일 수도 있습니다.

 

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이동 순서 : 50 → 40 → 0 → 70 → 80 → 100 → 120 → 130 → 150 → 180 → 200

헤드의 이동 거리 : 250 ( 10 + 40 + 70 + 10 + 20 + 20 + 10 + 20 + 30 + 20 )

- C-SCAN : SCAN기법에서 조금더 발전된 기법으로 항상 바깥쪽에서 안쪽으로 움직이면서 가장 짧은 탐색 거리를 갖는 요청을 서비스 하는 기법입니다. 헤드는 트랙의 바깥쪽에서 안쪽으로 한 방향으로만 움직이며 서비스하여 끝까지 이동한 후, 안쪽에 더 이상의 요청이 없으면 헤드는 가장 바깥쪽의 끝으로 이동한 후 다시 안쪽으로 이동하면서 요청을 서비스 하기에 트랙의 안쪽과 바깥쪽의 요청에 대한 서비스가 공평한 기법입니다.

 

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이동 순서 : 50 → 40 → 0 → 200 → 180 → 150 → 130 → 120 → 100 → 80 → 70

헤드의 이동 거리 : 380 ( 10 + 40 + 200 + 20 + 30 + 20 + 10 + 20 + 20 + 10 )

- N-step SCAN : SCAN 기법을 기초로 하여 어떤 방향의 진행이 시작 될 당시에 대기중이던 요청에 대해서만 서비스하고 진행 도중 도착한 요청들은 반대 방향 진행 때 서비스 하는 기법입니다. SSTF나 SCAN기법 보다 응답 시간의 편차가 적으며 특정 방향에 많은 수의 요청이 도착할 경우 반대 방향에서의 무한 지연을 방지 하기 위한 기법입니다.

- LOOK : SCAN 기법을 사용하되 진행 방향의 마지막 요청을 서비스한 후 그 방향의 끝으로 이동하는 것이 아니라 바로 역방향으로 진행하는 기법입니다.

 

[출처] [운영체제] 7. 디스크 관리(디스크 스케줄링 기법) |작성자 보리