운영체제 11-1 Disk Management & Scheduling

이창훈·2022년 2월 23일
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운영체제스터디

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Disk Structure

  • logical block
    - 디스크의 외부에서 보는 디스크의 단위 정보 저장 공간들
    - 주소를 가진 1차원 배열처럼 취급
    - 정보를 전송하는 최소 단위

  • Sector
    - Logical block이 물리적인 디스크에 매핑된 위치
    - Sector 0은 최외곽 실린더의 첫 트랙에 있는 첫 번째 섹터이다.

Disk Scheduling

  • Access time의 구성
    - Seek time //가장 시간을 많이 차지한다.

      헤더를 해당 실린더로 움직이는데 걸리는 시간
    - Rotational latency
      헤드가 원하는 섹터에 도달하기까지 걸리는 회전지연시간
    - Transfer time
      실제 데이터의 전송시간
  • Disk bandwidth//디스크 성능을 나타냄 (밴뒷)
    - 단위 시간당 전송된 바이트의 수

  • Disk Scheduling
    - seek time을 최소화 하는 것이 목표
    - Seek time = seek distance

Disk Management

  • physical formatting(Low-level formatting)
    - 디스크를 컨트롤러가 읽고 쓸 수 있도록 섹터들로 나누는 과정
    - 각 섹터는 header + 실제 data(보통 512bytes)+ trailer로 구성
    - header와 trailer는 sector number, ECC(Error-Correcting Code)등의 정보가 저장되며 controller가 직접 접근 및 운영

  • Partitioning
    - 디스크를 하나 이상의 실린더 그룹으로 나누는 과정
    - Os는 이것을 독립적 disk로 취급 (logical disk)

  • Logical formatting
    - 파일 시스템을 만드는 것
    - FAT, Inode, free space등의 구조 포함

  • Booting
    - ROM에 있는 "Small bootstrap loader"의 실행
    - sector 0 (boot block)을 load하여 실행
    - sector 0은 "full Bootstrap loader program"
    - OS를 디스크에서 load하여 실행

1. Disk Sceduling Algorithm

  • 큐에 다음과 같은 실린더 위치의 요청이 존재하는 경우 디스크 헤드 53번에서 시작한 각 알고리즘의 수행 결과는 ? (실린더 위치는 0-199)
    98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67

  • FCFS

  • SSTF

  • SCAN

  • C-SCAN

  • N-SCAN

  • LOOK

  • C-LOOK

1-1. FCFS(First Come First Service)


들어온 순서대로 처리

1-2. SSTF(Shortest Seek Time First)

현재 헤더 위치에서 가장 가까운 위치의 요청부터 처리

1-3. SCAN

  • disk arm이 디스크의 한쪽 끝에서 다른쪽 끝으로 이동하며 가는 길목에 있는 모든 요청을 처리한다.
  • 다른 한 쪽 끝에 도달하면 역방향으로 이동하며 오는 길목에 있는 모든 요청을 처리하며 다시 반대쪽 끝으로 이동한다.
  • 문제점 : 실린더 위치에 따라 대기 시간이 다르다.

엘리베이터 스케줄링이라고 부름
비교적 공정하면서도 디스크헤드 이동거리에서도 효율적이다.

1-4 C-SCAN

  • 헤드가 한쪽 끝에서 다른쪽 끝으로 이동하며 가는 길목에 있는 모든 요청을 처리
  • 다른쪽 끝에 도달했으면 요청을 처리하지 않고 곧바로 출발점으로 다시 이동
  • SCAN보다 균일한 대기 시간을 제공한다.
  • 이동시간은 길어질 수 있지만 대기시간이 균일하다.

Other Algorithms

  • N-SCAN
    - SCAN의 변형 알고리즘
    - 일단 arm이 한 방향으로 움직이기 시작하면 그 시점 이후에 도착한 job은 되돌아올 때 service

  • LOOK and C-LOOK
    - SCAN이나 C-SCAN은 헤드가 디스크 끝에서 끝으로 이동
    - LOOK과 C-LOOK은 헤드가 진행 중이다가 그 방향에 더이상 기다리는 요청이 없으면 헤드의 이동방향을 즉시 반대로 이동한다.

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실패를 두려워하지 않고 배우고 기록하여 내일의 밑거름 삼아 다음 단계로 성장하겠습니다.

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