Index
1. 저장장치의 종류
1.1. 순차접근 저장장치
•
데이터를 순차적으로 읽거나 쓸 수 있는 저장장치
•
예) 테이프 장치
•
초기 접근 시간이 굉장히 오래 걸림
•
대량의 데이터 백업용으로 사용
1.2. 직접접근 저장장치
•
지정한 위치를 직접 찾아 데이터를 읽거나 쓸 수 있는 저장장치
•
임의 접근 저장장치
•
자기 디스크
◦
자성을 띤 디스크의 표면에 데이터를 쓰거나 읽음
◦
광디스크
▪
디스크 표면에 레이저를 쏘아 반사되는 빛의 차이를 이용해 데이터를 읽거나 씀
▪
CD-ROM, DVD, 블루레이 디스크 등
▪
나선형인 하나의 트랙으로 구성
◦
SSD
▪
읽고 쓰기가 가능하면서 전력 공급이 없어도 데이터가 지워지지 않는 메모리 이용
▪
자기 디스크보다 속도가 빠르고 전력 소모가 적음
▪
용량 대비 가격이 비싸며 수명이 짧음
2. 디스크 스케줄링 알고리즘
2.1. 디스크 스케줄링 정의
•
디스크 접근 요구를 효율적으로 처리하는 순서를 결정하는 작업
◦
디스크 접근 요구 - 디스크에서 데이터를 읽거나 쓰는 요구
•
프로세스들의 요구를 디스크 큐에 두고 관리
•
기계적 동작이 최소화되도록 디스크 큐를 재배열
◦
직접 접근을 위해 헤드의 이동, 디스크의 회전 같은 기계적 움직임 필요
•
디스크 접근 요구 처리 시간
◦
탐구 시간(seek time) + 회전지연시간(rotation latency time) + 전송 시간
•
스케쥴링 형태
◦
탐구시간 최적화
◦
회전지연시간 최적화
◦
(전송시간은 항상 고정)
•
디스크 스케줄링 알고리즘
◦
FCFS
◦
SSTF
◦
SCAN
◦
C-SCAN
◦
LOOK
◦
C-LOOK
◦
SLTF
2.2. FCFS 스케줄링
•
First Come First Served
•
먼저 도착한 접근 요구가 먼저 서비스를 받음
•
장점
◦
접근 요구의 도착순서대로 실행되므로 공평
•
단점
◦
도착순서에 따라 총탐구시간 변동이 큼
◦
디스크 부하가 높을수록 응답시간 지연
2.3. SSTF 스케줄링
•
Shortest Seek Time First
•
탐구시간이 가장 짧은 접근 요구를 먼저 처리하는 방법
•
장점
◦
FCFS 스케줄링보다 처리량, 평균응답시간 개선
◦
일괄처리 운영제체에 적합
•
단점
◦
양 끝쪽에 위치한 트랙에 대한 접근 요구는 기아상태 발생 가능
◦
트랙 위치에 따라 응답시간 편차 큼
◦
시분할 운영체제에 부적합
2.4. SCAN / C-SCAN 스케줄링
•
SCAN
◦
양 끝 트랙 사이를 왕복하면서 진행방향의 가장 가까운 접근 요구를 먼저 처리하는 방법
◦
장점
▪
SSTF 스케줄링의 응답시간 편차를 어느정도 개선 가능
◦
단점
▪
새로운 요구가 헤드 진행방향의 바로 앞이나 뒤냐에 따라 응답시간 편차 발생
▪
양 끝 트랙은 헤드가 한번 왕복 할 때 한번의 서비스 기회만 있음
•
C-SCAN
◦
오로지 한쪽 방향으로만 진행방향의 가장 가까운 접근 요구를 먼저 처리하는 방법으로 나머지는 SCAN 스케줄링과 동일
◦
끝까지 이동하면 반대쪽 끝으로 이동
◦
장점
▪
양 끝 트랙에 대한 접근 요구 차별 제거
▪
응답시간 편차 매우 작음
2.5. LOOK / C-LOOK 스케줄링
•
LOOK
◦
SCAN 스케줄링처럼 처리하되 진행방향으로 더이상 접근 요구가 없으면 방향을 바꾸는 방법
•
C-LOOK
◦
C-SCAN 처럼 처리하되 진행방향이 더잉상 접근 요구가 없으면 방향을 바꾸어 가장 먼 접근 요구의 트랙까지 이동하는 방법
2.6. SLTF 스케줄링
•
Shortest Latency Time First
•
회전 지연시간을 최소화 시키려는 스케줄링
•
동일 실린더의 여러 섹터에 대한 접근 요구에 대해 회전 지연시간이 가장 짧은 것을 먼저 처리하는 방법
•
높은 부하상태에서 유용
•
회전지연시간 최적화
◦
이론적인 최적해와 거의 일치
3. 파일 관리
3.1. 파일 관리자
•
파일 생성, 삭제, 수정
•
파일 접근 제어
•
파일에 의해 사용되는 자원 관리
3.2. 파일 관리자의 요소
•
액세스 방식
◦
데이터 접근 방식
•
파일 관리
◦
파일을 저장, 참조, 공유 및 안전하게 보호되도록 함
•
보조기억장치 관리
◦
보조기억장치에 파일에 저장하는데 필요한 공간 할당
•
파일 무결성 관리
◦
파일 정보 소실 X 보장
3.3. 파일 구조와 접근방식
•
파일 구조
◦
파일을 구성하는 레코드들이 보조기억장치에 배치되는 방식
◦
접근 방식
▪
순차 파일, 인덱스 순차 파일, 직접 파일
•
순차 파일
◦
레코드가 물리적 순서에 따라 저장되어 있는 파일
◦
논리적 순서 = 물리적 순서
◦
순차 접근 저장 장치에 많이 이용
•
인덱스 순차 파일
◦
각 레코드의 키를 기준으로 한 논리적 순서대로 레코드가 저장됨
◦
일부 주요 레코드의 실제 주소가 저장된 인덱스 구성하여 관리 하는 파일
◦
순차 접근(키 순서)과 직접 접근(인덱스 검색) 모두 가능
◦
보통 디스크에 이용
•
직접 파일
◦
각 레코드의 키를 이용하여 직접접근 저장장치의 물리적 주소를 통해 직접 액세스 되는 파일
◦
논리적인 키와 물리적 주소의 맵핑은 프로그래머가 정의
3.4. 디스크 공간 할당
•
연속 할당 기법
◦
보조 기억 장치에 연속된 가용장공간에 파일 저장 공간 할당
◦
필요한 공간의 크기를 미리 정해야함
◦
장점
▪
디렉토리 구현 단순
▪
액세스가 효율적
◦
단점
▪
외부 단편화
▪
파일 크기 확장에 대한 대응 비효율적
•
불연속 할당 기법
◦
섹터 또는 블록 단위로 공간 할당
◦
포인터를 이용하여 블록들을 연결
◦
장점
▪
단편화, 파일 확장 문제 해결
◦
단점
▪
파일 공간 분산으로 성능 저하
▪
포인터 관리를 위한 연산 및 공간 소비