정보처리산업기사, 정보처리기사 - 디스크 스케줄링 FCFS(First-Come, First-Served) 집중 탐색!!

※ 공부 내용의 복습 개념으로 정리된 글입니다.

 

FCFS(First-Come, First-Served)

FCFS는 가장 먼저 들어온 요청을 가장 먼저 처리하는 디스크 스케줄링 방식입니다.

큐(queue) 자료 구조를 사용하여 요청을 관리하며, 디스크 I/O 요청이 들어온 순서대로 처리합니다.

FCFS는 구현이 간단하고 이해하기 쉬운 장점이 있지만, 다른 디스크 스케줄링 알고리즘에 비해 효율성이 떨어질 수 있습니다.

 

FCFS 동작 원리

1. 디스크 요청이 발생하면 해당 요청을 큐의 뒤에 추가합니다.
2. 현재 디스크가 비어 있으면 큐의 맨 앞에 있는 요청을 처리합니다.
3. 디스크가 바쁘면 현재 작업이 완료될 때까지 대기합니다.
4. 작업이 완료되면 큐의 맨 앞에 있는 다음 요청을 처리합니다.

 

FCFS의 장단점

• 장점
  • 단순성 : 구현이 매우 간단하며, 이해하기 쉽습니다.
  • 공정성 : 요청이 들어온 순서대로 처리되므로, 모든 요청이 공평하게 처리됩니다.
• 단점
  • 비효율성 : 디스크 헤드가 불필요하게 많이 이동할 수 있어, 디스크 접근 시간이 길어질 수 있습니다.
  • Starvation 없음 : 특정 요청이 무한정 대기하는 일이 발생하지 않습니다.

 

※ Starvation 

Starvation(기아 현상)은 컴퓨터 시스템에서 특정 작업이나 프로세스가 필요한 자원을 오랫동안 할당받지 못해 무한정 대기 상태에 빠지는 문제를 의미합니다.

 

※ Starvation 없음

Starvation(기아 현상)이 발생하지 않는다는 것은 시스템에서 모든 요청이 들어온 순서대로 공평하게 처리된다는 것을 의미합니다. 

이는 한편으로는 장점이지만,

디스크 헤드 이동의 비효율성, 전반적인 시스템 성능 저하, 불균형한 응답 시간 등의 문제가 있습니다.

 

 

FCFS 예시

간단한 예를 들어 FCFS의 동작을 살펴보겠습니다.

다음은 디스크 요청이 발생한 순서입니다.

 

요청 순서 : 53, 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67

 

1. 이동 현황

 

2. 작동 방식

1. 디스크 헤드가 53에서 98로 이동합니다. (45 트랙 이동)
2. 98에서 183으로 이동 (85 트랙 이동)
3. 183에서 37로 이동 (146 트랙 이동)
4. 37에서 122로 이동 (85 트랙 이동)
5. 122에서 14로 이동 (108 트랙 이동)
6. 14에서 124로 이동 (110 트랙 이동)
7. 124에서 65로 이동 (59 트랙 이동)
8. 65에서 67로 이동(2 트랙 이동)

총 이동 트랙 수는 45 + 85  + 146  + 85  + 108  + 110  + 59  + 2 = 640 트랙입니다.