2019년 2월 25일
디스크 스케줄링 유형
I. 디스크 I/O 최적화를 위한, 디스크 스케줄링
 |
- 초기 디스크 접근 시간의 대부분은 탐색 시간이었으므로 탐색 시간 최적화 개선에 집중
- 현재 디스크는 탐색 시간과 평균 회전 지연 시간이 비슷하여 회전 최적화로도 성능 개선
II. 탐색 시간 최적화 위한 디스크 스케줄링 기법
가. SSTF(Shortest Seek Time First) 알고리즘
| 구분 | 설명 |
|---|---|
| 개념 | – 응답 큐에 대기중 요구 중, 현재 헤드 위치부터 가장 가까운 요구 먼저 서비스 |
| 사례 | – 디스크 위치 – 70번 실린더, Seek rate = 5msec – 대기 큐: 60, 143, 15, 185, 85, 120, 33, 28, 146 |
| 헤드 이동 |  |
| 성능 평가 | – 총 헤드 이동 거리: 10 + … + 13 = 305 cylinders – 총 탐색 시간 = 305 x 5 = 1525 ms |
- SSTF의 경우 안, 바깥쪽 트랙에 기아 발생 가능
나. C-SCAN (Circular-SCAN) 알고리즘
| 구분 | 설명 |
|---|---|
| 개념 | – 헤드가 한 방향으로 이동하며 경로 상 요청 서비스 – 응답 편차가 작아지고, 부하 많은 상황에 효율 |
| 사례 | – 디스크 위치 – 70번 실린더, Seek rate = 5msec – 대기 큐: 60, 143, 15, 185, 85, 120, 33, 28, 146 |
| 헤드 이동 |  |
| 성능 평가 | – 총 헤드 이동 거리: 29 + … + 60 = 388 cylinders – 총 탐색 시간 = 388 x 5 = 1940 ms |
- C-SCAN 변화형인 에센바흐 알고리즘은 헤드 진행 때 새로 도착한 요청 저장 후 다음 헤드 진행 때 재배열
다. FSCAN (Freeze SCAN) 알고리즘
| 구분 | 설명 |
|---|---|
| 개념 | – 두 서브 큐를 이용하여 서비스 진행 중 도착 요청은 방향 전환 후 서비스, 기존 큐 동결(Freeze) |
| 사례 | – 디스크 위치 – 70번 실린더, Seek rate = 5msec – 대기 큐: 60, 143, 15, 185, 85, 120, 33, 28, 146 – 146 진행 중 170 요청, 60 진행 중 50 요청 |
| 헤드 이동 |  |
- FSCAN의 경우 두 개의 큐를 사용하므로 새로 도착한 요청들은 큐에 넣어 기아 현상 해소
라. 탐색시간 최적화 디스크 스케줄링 기법 유형
| 방식 | 개념 | 특징 |
|---|---|---|
| FCFS | – First Come First Served – 먼저도착 요청 우선서비스 | – 구현이 간단 – 오버헤드 발생 |
| SSTF | – Shortest Seek Time First – 짧은거리 요청 우선서비스 | – 일괄 처리에 유용 – 기아 현상 발생 |
| SCAN (엘리베이터) | – 헤드 진행 방향 짧은 거리 요청 먼저 서비스 – 헤드는 끝에서 방향 전환 | – 기아 현상 방지 – 낮은 응답 편차 |
| LOOK | – SCAN 방식과 유사 – 마지막 요청 후 방향 전환 | – 기아 현상 방지 – 낮은 응답 편차 |
| C-SCAN | – 헤드 항상 바깥→안쪽 이동 – 안쪽 도달 시 바깥쪽 이동 | – 대기 시간 균등화 – 응답 편차 작음 |
| C-LOOK | – C-SCAN 방식과 유사 – 마지막 요청 후 끝 이동 | – 대기 시간 균등화 – 응답 편차 작음 |
| N-Step SCAN | – 최초 요청만 서비스, 방향 전환 후 추가 요청 서비스 | – 현재 큐 요청만 처리 |
| 에센바흐 | – C-SCAN 처럼 동작 – 전체 트랙 회전 시 서비스 – 회전위치따라 요청 재배열 | – 탐색 시간 뿐아니라 회전 시간 최적화 시도 |
III. 회전 지연 시간 최적화 위한 디스크 스케줄링 기법
| 유형 | 개념도 | 설명 |
|---|---|---|
| SLTF Shortest Latency Time First |  | – 최단 지연시간 우선 – 요청 중 회전 지연 시간 짧은 요청우선 – Sector Queueing |
| SPTF Shortest Positioning Time First |  | – 최단 위치결정 시간 – 탐색+회전 지연시간 합 가장 짧은 요청 – 처리량 많고 반응시간 짧은 스케줄링 유리 – 요청 무기 연기가능 |
| SATF Shortest Access Time First |  | – 최단 접근시간 우선 – 탐색+회전지연+전송 시간 합 최소 우선 – SPTF보다 처리량많음 |
- 탐색 시간이 회전 지연 시간보다 훨씬 작을 경우, 시스템은 회전 시간 최적화에 초점 필요
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