저장장치 및 파일, FCFS, SSTF, SCAN

학습목표 

1. 저장장치의 종류를 설명할 수 있다.

2. 자기 디스크 장치의 특성을 설명할 수 있다.

3. 다양한 디스크 스케줄링 알고리즘을 나열하고 설명할 수 있다.

4. 파일 관리 시스템에 대해 설명할 수 있다.

5. 여러 가지 파일 구조와 접근 방식을 설명할 수 있다.

6. 디스크 공간 할당을 설명할 수 있다.

 

주요용어

순차접근, 직접접근, FCFS, SSTF, SCAN, LOOK, SLTF, 순차파일, 인뎃스된 순차파일, 직접파일

 

9.1 저장장치의 종류

9.1.1 순차 접근 저장장치

- 순차적으로 데이를 읽거나 쓸 수 있는 장치

- 예 : 테이프 장치

- 단점 : 초기 접근시간이 굉장히 오래 걸림

- 대량의 데이터 백업 용으로 사용

 

 

 

9.1.2 직접접근 저장장치

- 위치를 지정하여 데이터를 직접 읽거나 쓸 수 있는 장치

- 예 : 자기 디스크, 광 디스크, SSD

 

(1) 자기 디스크(magnetic disk)

- 자성을 띤 디스크의 표면에 데이터를 쓰거나 읽을 수 있는 장치

 

(2) 광 디스크 (optical disk)

- 디스크의 표면에 레이저를 쏘아 반사되는 빛의 차이를 이용하는 저장 장치

- 예 : CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RW, HD DVD, 블루레이 디스크 등

- 나선형인 하나의 트랙으로 구성

 

(3) SSD (Solid-State Disk)

- 읽고 쓰기가 가능하면 전력 공급이 없어도 데이터가 지워지지 않는 메모리 이용

- 자기 디스크보다 속도가 빠르고 전력 소모가 적음

- 가격이 비싸며 수명이 짧음

 

 

 

 

9.2 디스크 스케줄링 (disk scheduling)

디스크 스케줄링

- 디스크 접근 요구를 효율적으로 처리하는 순서를 결정하는 작업

- 디스크는 헤드의 이동, 디스크의 회전과 같은 기계적인 움직임에 의해 직접접근

- 대기하고 있는 요구들 간의 위치적 관계를 조사

- 최소한의 기계적 동작에 의해 접근 요구를 처리할 수 있도록 요구들을 재배열

 

디스크 스케줄링 알고리즘

- FCFS, SSTF, SCAN, N-Step SCAN, C-SCAN, LOOK, C-LOOK, SLTF

 

디스크 접근시간

- 접근시간 = 탐구시간 + 회전지연시간 + 전송 시간

 

* 스케줄링 형태

- 탐구시간 최적화

- 회전지연시간 최적화

 

* 스케줄링 정책

- 처리향

- 평균 응답시간

- 응답시간의 편차 등

 

 

 

 

9.2.1 FCFS (FIrst Come First Serve) 스케줄링

- 먼저 도착한 요구가 먼저 서비스를 받는 방법

- 예 헤드 위치 - 트랙 35

      디스크 트랙 요구 큐 - 20, 50, 40, 90, 25

 

* 헤드의 이동거리가 길 수 있음   -> 응답시간이 길어짐

 

 

 

9.2.2. SSTF (Shortest - Seek - Time - First ) 스케줄링

- 탐구시간이 가장 짧은 요구를 먼저 처리

- 예 : 헤드 위치 - 트랙 35

      디스크 트랙 요구 큐 - 20, 50, 40, 90, 25 

** 총 이동 거리 : 115

 5 + 10 + 25 + 5 + 70

 

* FCFS 대비 처리량, 평균 응갑시간 향상

* 가장 안쪽과 가장 바깥쪽 트랙은 서비스를 잘 받지 못함 -> 응답시간의 큰 편차

 

 

 

9.2.3 SCAN 스케줄링

- 가장 안쪽/ 바깥쪽 트랙을 왕복하며 진행방향의 가장 가까운 요구를 처리

- 예 : 헤드 위치 - 트랙 35

      디스크 트랙 요구 큐 - 20, 50, 40, 90, 25 

** 총 이동거리 : 125 

10 +5 + 20 + 40 + 10 + 40