diff --git "a/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/README.md" "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/README.md" new file mode 100644 index 0000000..d57f5c7 --- /dev/null +++ "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/README.md" @@ -0,0 +1,96 @@ +# ๐Ÿ“Œ Disk Scheduling ์ •๋ฆฌ + +## ๐Ÿ–ฅ ๊ฐœ์š” +๋””์Šคํฌ ์Šค์ผ€์ค„๋ง์€ ์šด์˜์ฒด์ œ๊ฐ€ **๋””์Šคํฌ I/O ์š”์ฒญ์„ ํšจ์œจ์ ์œผ๋กœ ์ฒ˜๋ฆฌ**ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์‚ฌ์šฉํ•˜๋Š” ์•Œ๊ณ ๋ฆฌ์ฆ˜์ด๋‹ค. +ํŠนํžˆ HDD๋Š” **๊ธฐ๊ณ„์  ๊ตฌ์กฐ**๋กœ ์ธํ•ด `Seek Time(ํ—ค๋“œ ์ด๋™)`๊ณผ `Rotational Latency(ํšŒ์ „ ๋Œ€๊ธฐ ์‹œ๊ฐ„)`์ด ์ „์ฒด ์ ‘๊ทผ ์‹œ๊ฐ„์— ํฐ ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น˜๋ฏ€๋กœ, +ํšจ์œจ์ ์ธ ์š”์ฒญ ์ฒ˜๋ฆฌ ์ „๋žต์ด ๋งค์šฐ ์ค‘์š”ํ•˜๋‹ค. + +--- + +## ๐Ÿ’ฝ HDD ๊ตฌ์กฐ ๋ฐ ๋™์ž‘ ์›๋ฆฌ + +### HDD ๊ตฌ์„ฑ ์š”์†Œ +| ๊ตฌ์„ฑ ์š”์†Œ | ์„ค๋ช… | +|-----------|------| +| Platter | ๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฅผ ์ €์žฅํ•˜๋Š” ๊ธˆ์† ์›ํŒ | +| Spindle | ํ”Œ๋ž˜ํ„ฐ๋ฅผ ๊ณ ์† ํšŒ์ „์‹œํ‚ค๋Š” ์ถ• | +| Read/Write Head | ๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฅผ ์ฝ๊ณ  ๊ธฐ๋ก | +| Actuator Arm | ํ—ค๋“œ๋ฅผ ์›ํ•˜๋Š” ์œ„์น˜๋กœ ์ด๋™ | + + + + +### ๋ฐ์ดํ„ฐ ์ ‘๊ทผ ์‹œ๊ฐ„ +Disk Access Time = Seek Time + Rotational Latency + Transfer Time + + +HDD๋Š” **๊ธฐ๊ณ„์  ์ด๋™**์ด ๋ฐœ์ƒํ•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ๋А๋ฆฌ๋‹ค โ†’ ๋”ฐ๋ผ์„œ **๋””์Šคํฌ ์Šค์ผ€์ค„๋ง ํ•„์š”** + +--- + + +## ๐Ÿšฆ ๋””์Šคํฌ ์Šค์ผ€์ค„๋ง ์•Œ๊ณ ๋ฆฌ์ฆ˜ + +| ์•Œ๊ณ ๋ฆฌ์ฆ˜ | ์„ค๋ช… | ์žฅ์  | ๋‹จ์  | +|-----------|---------|-------|-------| +| **FCFS** | ์š”์ฒญ ์ˆœ์„œ๋Œ€๋กœ ์ฒ˜๋ฆฌ | ๋‹จ์ˆœ, ๊ณตํ‰ | ํ—ค๋“œ ์ด๋™ ๋น„ํšจ์œจ | + +- ์š”์ฒญ์ด ๋“ค์–ด์˜จ ์ˆœ์„œ(FIFO)๋Œ€๋กœ ์ฒ˜๋ฆฌํ•˜๋Š” ๊ฐ€์žฅ ๊ธฐ๋ณธ์ ์ธ ๋ฐฉ์‹ +- ๊ตฌํ˜„์ด ์‰ฝ๊ณ  ๋ชจ๋“  ์š”์ฒญ์„ ๊ณตํ‰ํ•˜๊ฒŒ ์ฒ˜๋ฆฌํ•˜์ง€๋งŒ, ์š”์ฒญ ๊ฐ„ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ€ ๋ฉ€๋ฉด ํ—ค๋“œ ์ด๋™์ด ๋งค์šฐ ๋น„ํšจ์œจ์ ์ž„ +- ํ‰๊ท  ์‘๋‹ต ์‹œ๊ฐ„์ด ํฌ๊ฒŒ ์ฆ๊ฐ€ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋ฉฐ ์‹œ์Šคํ…œ ์ „์ฒด ์ฒ˜๋ฆฌ๋Ÿ‰์ด ๋‚ฎ์•„์งˆ ์ˆ˜ ์žˆ์Œ +| **SSTF** | ๊ฐ€์žฅ ๊ฐ€๊นŒ์šด ์š”์ฒญ ๋จผ์ € ์ฒ˜๋ฆฌ | ํ‰๊ท  Seek Time ๊ฐ์†Œ | starvation ๋ฌธ์ œ ๋ฐœ์ƒ | + +- ํ˜„์žฌ ํ—ค๋“œ ์œ„์น˜์—์„œ ๊ฐ€์žฅ ๊ฐ€๊นŒ์šด ํŠธ๋ž™ ์š”์ฒญ์„ ์šฐ์„  ์ฒ˜๋ฆฌํ•˜๋Š” ๋ฐฉ์‹ (Greedy) +- ํ‰๊ท  seek time์ด ํฌ๊ฒŒ ๊ฐ์†Œํ•˜์—ฌ ์ „์ฒด ์ฒ˜๋ฆฌ ์„ฑ๋Šฅ์€ ์ข‹์•„์ง€์ง€๋งŒ +- ๋ฉ€๋ฆฌ ์žˆ๋Š” ์š”์ฒญ๋“ค์€ ๊ณ„์† ๋’ค๋กœ ๋ฐ€๋ ค **Starvation(๊ธฐ์•„ ํ˜„์ƒ)** ์ด ๋ฐœ์ƒํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Œ +| **SCAN** | ์—˜๋ฆฌ๋ฒ ์ดํ„ฐ ๋ฐฉ์‹(๋๊นŒ์ง€ ์ด๋™ ํ›„ ๋ฐ˜๋Œ€ ๋ฐฉํ–ฅ) | ์‘๋‹ต ๊ท ๋“ฑ, ๊ธฐ์•„ ๊ฐ์†Œ | ์ค‘๊ฐ„ ์š”์ฒญ ์ง€์—ฐ | + +- ํ—ค๋“œ๊ฐ€ ํ•œ์ชฝ ๋๊นŒ์ง€ ์ด๋™ํ•˜๋ฉด์„œ ์š”์ฒญ์„ ์ฒ˜๋ฆฌํ•œ ๋’ค ๋ฐ˜๋Œ€ ๋ฐฉํ–ฅ์œผ๋กœ ์ด๋™ +- ๋ฐ์ดํ„ฐ๊ฐ€ ํ•œ์ชฝ์— ๋ชฐ๋ ค๋„ ๊ธฐ์•„ ์œ„ํ—˜์ด ์ค„๊ณ  ์‘๋‹ต ์‹œ๊ฐ„ ํŽธ์ฐจ๊ฐ€ ์ž‘์•„์ง +- ํ•˜์ง€๋งŒ ์ค‘๊ฐ„์— ์žˆ๋Š” ์š”์ฒญ์ด ์–‘๋ ์š”์ฒญ๋ณด๋‹ค ๋” ์˜ค๋ž˜ ๊ธฐ๋‹ค๋ฆฌ๋Š” ํ˜„์ƒ ๋ฐœ์ƒ ๊ฐ€๋Šฅ +| **C-SCAN** | ํ•œ ๋ฐฉํ–ฅ์œผ๋กœ๋งŒ ์Šค์บ”ํ•˜๊ณ  ์ฒ˜์Œ์œผ๋กœ ๋ณต๊ท€ | ์‘๋‹ต์‹œ๊ฐ„ ๊ท ๋“ฑ | ๋ถˆํ•„์š” ์ด๋™ | + +- ํ•œ ๋ฐฉํ–ฅ์œผ๋กœ๋งŒ ์š”์ฒญ์„ ์ฒ˜๋ฆฌํ•˜๊ณ  ๋๊นŒ์ง€ ๊ฐ€๋ฉด ํ—ค๋“œ๋ฅผ ์ฒ˜์Œ ์œ„์น˜๋กœ ๋˜๋Œ๋ฆผ +- ๋ชจ๋“  ์š”์ฒญ์ด ๊ณตํ‰ํ•œ ๋Œ€๊ธฐ ๊ธฐ๋Œ€ ์‹œ๊ฐ„์„ ๊ฐ–๊ณ  ์‘๋‹ต ์‹œ๊ฐ„์˜ ์ผ๊ด€์„ฑ์ด ๋†’์Œ +- ์š”์ฒญ์ด ์—†์–ด๋„ ๋๊นŒ์ง€ ์ด๋™ํ•ด์•ผ ํ•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ๋ถˆํ•„์š”ํ•œ ์ด๋™์ด ์ƒ๊ธธ ์ˆ˜ ์žˆ์Œ +| **LOOK / C-LOOK** | ์š”์ฒญ ๋ฒ”์œ„๊นŒ์ง€๋งŒ ์ด๋™ | ์ด๋™ ์ตœ์†Œํ™” | ํŒ๋‹จ ์˜ค๋ฒ„ํ—ค๋“œ | + +- SCAN / C-SCAN๊ณผ ์œ ์‚ฌํ•˜์ง€๋งŒ ์š”์ฒญ์ด ์กด์žฌํ•˜๋Š” ์‹ค์ œ ๋ฒ”์œ„๊นŒ์ง€๋งŒ ์ด๋™ํ•˜๊ณ  ๋ฐฉํ–ฅ ์ „ํ™˜ +- ๋ถˆํ•„์š”ํ•œ ์ด๋™์„ ์ค„์—ฌ ํšจ์œจ์ด ๋†’๊ณ  ์ฒ˜๋ฆฌ ์‹œ๊ฐ„์ด ๋‹จ์ถ•๋จ +- ๋‹ค๋งŒ ์š”์ฒญ ๋ฒ”์œ„๋ฅผ ๊ณ„์‚ฐํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•œ ์ถ”๊ฐ€ ํŒ๋‹จ์ด ํ•„์š”ํ•ด ์˜ค๋ฒ„ํ—ค๋“œ ๋ฐœ์ƒ +| **N-step SCAN** | ์š”์ฒญ์„ N๊ฐœ์”ฉ ๊ทธ๋ฃน์œผ๋กœ ์Šค์บ” | ํญ์ฃผ ์ƒํ™ฉ ์•ˆ์ • | N ๊ฒฐ์ • ์–ด๋ ค์›€ | + +- ์š”์ฒญ์„ **N๊ฐœ์”ฉ batch๋กœ ๋ฌถ์–ด์„œ ์ฒ˜๋ฆฌ**, batch ์ฒ˜๋ฆฌ ์ค‘ ์ƒˆ ์š”์ฒญ์€ ๋‹ค์Œ batch๋กœ ๋„˜๊น€ +- ์š”์ฒญ์ด ํญ์ฃผํ•ด๋„ ํ˜„์žฌ batch๋งŒ ๊ณ ๋ คํ•˜๋ฏ€๋กœ ์˜ˆ์ธก ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ์„ฑ๋Šฅ ์œ ์ง€ +- ์ตœ์ ์˜ N ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ์ƒํ™ฉ์— ๋งž๊ฒŒ ๊ฒฐ์ •ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ์‰ฝ์ง€ ์•Š๋‹ค๋Š” ๋‹จ์  +| **F-SCAN** | ํ˜„์žฌ ํ๋ฅผ ํ•œ ๋ฒˆ ์Šค์บ”ํ•˜๋Š” ๋™์•ˆ โ€œ๋™๊ฒฐโ€ํ•˜๊ณ , ์ƒˆ ์š”์ฒญ์€ ๋‹ค์Œ ๋ผ์šด๋“œ์—์„œ ์ฒ˜๋ฆฌ | ํ•œ ๋ผ์šด๋“œ ๋™์•ˆ ํ ๊ตฌ์„ฑ์ด ๋ณ€ํ•˜์ง€ ์•Š์•„ **์˜ˆ์ธก ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ์‘๋‹ต ์‹œ๊ฐ„** | ์Šค์บ” ์ค‘ ๋“ค์–ด์˜จ ์ƒˆ ์š”์ฒญ์€ **๋‹ค์Œ ์Šค์บ”๊นŒ์ง€ ๋ฌด์กฐ๊ฑด ๋Œ€๊ธฐ**ํ•ด์•ผ ํ•จ | + +- SCAN ๋ณ€ํ˜• ์•Œ๊ณ ๋ฆฌ์ฆ˜์œผ๋กœ ์Šค์บ” ์‹œ์ž‘ ์‹œ ํ๋ฅผ **๋™๊ฒฐ(freeze)** ํ•˜๊ณ  ์Šค์บ” ์ค‘ ์ƒˆ ์š”์ฒญ์€ ๋‹ค์Œ ๋ผ์šด๋“œ๋กœ ๋ฏธ๋ฃธ +- ํ๊ฐ€ ๋ณ€ํ•˜์ง€ ์•Š๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ์Šค์ผ€์ค„๋ง์˜ ๋ณ€๋™์„ฑ์ด ์ค„์–ด๋“ค๊ณ  ์‘๋‹ต ์˜ˆ์ธก ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ ํ–ฅ์ƒ +- ๊ทธ๋Ÿฌ๋‚˜ ์Šค์บ” ์ค‘ ์ƒˆ๋กœ ๋“ค์–ด์˜จ ์š”์ฒญ์˜ ๋Œ€๊ธฐ ์‹œ๊ฐ„์ด ๊ธธ์–ด์ ธ ์ง€์—ฐ ๋ฐœ์ƒ +| **EDF (Earliest Deadline First)** | ๊ฐ ์š”์ฒญ์˜ deadline(๋งˆ๊ฐ ์‹œ๊ฐ„)์„ ๊ธฐ์ค€์œผ๋กœ, ๋งˆ๊ฐ์ด ๊ฐ€์žฅ ์ž„๋ฐ•ํ•œ ์ˆœ์„œ๋Œ€๋กœ ์ฒ˜๋ฆฌ | ์‹ค์‹œ๊ฐ„ ์‹œ์Šคํ…œ์—์„œ **๋งˆ๊ฐ ์‹œ๊ฐ„ ๋ณด์žฅ**์— ์œ ๋ฆฌ | deadline ๊ด€๋ฆฌ, ์˜ค๋ฒ„๋Ÿฐ ์ฒ˜๋ฆฌ ๋“ฑ ๊ตฌํ˜„์ด ๋ณต์žกํ•˜๊ณ , ํ•ญ์ƒ ๋ณด์žฅ์„ ์ž…์ฆํ•˜๊ธฐ ์–ด๋ ค์›€ | +| **Priority Scheduling** | ๊ฐ ์š”์ฒญ์— ์šฐ์„ ์ˆœ์œ„๋ฅผ ๋ถ€์—ฌํ•˜๊ณ , **์šฐ์„ ์ˆœ์œ„๊ฐ€ ๋†’์€ I/O**๋ถ€ํ„ฐ ์ฒ˜๋ฆฌ | ์ค‘์š”ํ•œ ์ž‘์—…(์˜ˆ: DB ๋กœ๊ทธ, ์‹œ์Šคํ…œ ํ”„๋กœ์„ธ์Šค)์„ ๋น ๋ฅด๊ฒŒ ์ฒ˜๋ฆฌ ๊ฐ€๋Šฅ | ๋‚ฎ์€ ์šฐ์„ ์ˆœ์œ„ ์š”์ฒญ์ด ๊ณ„์† ๋ฐ€๋ฆฌ๋ฉฐ **starvation**์ด ๋ฐœ์ƒํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Œ | +** ์Šค์ผ€์ค„๋ง ๋ฐฉ๋ฒ•์ด์•ผ ์ƒํ™ฉ์— ๋”ฐ๋ผ ๋‹ค์–‘. ์™ธ์šธํ•„์š”x + +--- + +## โšก SSD ์‹œ๋Œ€์˜ ์Šค์ผ€์ค„๋ง + +| HDD ์ค‘์‹ฌ | SSD ์ค‘์‹ฌ | +|----------|-----------| +| ๊ธฐ๊ณ„์  ์ด๋™ ์ตœ์†Œํ™”๊ฐ€ ๋ชฉํ‘œ | ๋ณ‘๋ ฌ ์ฒ˜๋ฆฌยทIO ์ตœ์ ํ™” | +| Seek / ํšŒ์ „ ์ง€์—ฐ ์ค‘์š” | ์ง€์—ฐ ์‹œ๊ฐ„, ๋Œ€์—ญํญ, ๊ณต์ •์„ฑ ์ค‘์š” | +| ํ—ค๋“œ ์œ„์น˜ ๊ณ ๋ ค ํ•„์š” | ์š”์ฒญ ๋ณ‘ํ•ฉ(coalescing) ๋“ฑ ์ค‘์š” | + +์ฆ‰ SSD์—์„œ๋„ ์Šค์ผ€์ค„๋ง์€ ์—ฌ์ „ํžˆ ์ค‘์š”ํ•˜๋ฉฐ, +ํด๋ผ์šฐ๋“œ ์ธํ”„๋ผ์—์„œ **I/O ์„ฑ๋Šฅ์ด ์ „์ฒด ๋น„์šฉ์„ ์ขŒ์šฐ**ํ•œ๋‹ค. + +--- + +## ๐Ÿ“ ๋””์Šคํฌ ์Šค์ผ€์ค„๋ง์„ ๋ฐฐ์šฐ๋Š” ์ด์œ  + +- AWS / GCP / Azure ๋“ฑ์—์„œ **์Šคํ† ๋ฆฌ์ง€ I/O ์„ฑ๋Šฅ์ด ํ•ต์‹ฌ** +- DBMS(MySQL, PostgreSQL, Redis)์—์„œ I/O ์ตœ์ ํ™”๊ฐ€ ์ ˆ๋ฐ˜ ์ด์ƒ์˜ ์˜ํ–ฅ +- RAID / NAS / SDS(Software-Defined Storage) ๊ธฐ๋ฐ˜ ์„ฑ๋Šฅ ๊ฐœ์„ ์— ํ•„์ˆ˜ +- **์‹œ์Šคํ…œ ์„ฑ๋Šฅ ํŠœ๋‹ ๋Šฅ๋ ฅ = ์‹ค๋ฌด ๊ฒฝ์Ÿ๋ ฅ** + diff --git "a/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/1.png" "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/1.png" new file mode 100644 index 0000000..78b1e62 Binary files /dev/null and "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/1.png" differ diff --git "a/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/10.png" "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/10.png" new file mode 100644 index 0000000..7ca301b Binary files /dev/null and "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/10.png" differ diff --git "a/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/11.png" "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/11.png" new file mode 100644 index 0000000..d115e94 Binary files /dev/null and "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/11.png" differ diff --git "a/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/12.png" "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/12.png" new file mode 100644 index 0000000..44d91bc Binary files /dev/null and "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/12.png" differ diff --git "a/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/13.png" "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/13.png" new file mode 100644 index 0000000..9483eed Binary files /dev/null and "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/13.png" differ diff --git "a/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/14.png" "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/14.png" new file mode 100644 index 0000000..949fad4 Binary files /dev/null and "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/14.png" differ diff --git "a/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/15.png" "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/15.png" new file mode 100644 index 0000000..ff4b93e Binary files /dev/null and "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/15.png" differ diff --git "a/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/2.png" "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/2.png" new file mode 100644 index 0000000..2401be5 Binary files /dev/null and "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/2.png" differ diff --git "a/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/3.png" "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/3.png" new file mode 100644 index 0000000..d72ec01 Binary files /dev/null and "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/3.png" differ diff --git "a/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/4.png" "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/4.png" new file mode 100644 index 0000000..4df779f Binary files /dev/null and "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/4.png" differ diff --git "a/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/5.png" "b/03-OperatingSystem/04-DISK_\354\212\244\354\274\200\354\244\204\353\247\201/img/5.png" new file mode 100644 index 0000000..88e5aa6 Binary files /dev/null and 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