저장장치 및 파일관리

순차접근 저장장치

1. 테이터를 순차적으로 읽거나 쓸 수 있는 저장장치

• 예: 테이프장치

2. 초기 접근 시간이 굉장히 오래걸림
3. 대량의 데이터 백업용으로 사용

직접접근 저장장치

1. 저장한 위치를 직접 찾아 데이터를 읽거나 쓸 수 있는 저장장치
2. 임의 접근 저장장치

• 예: 자기디스크, 광디스크, SSD

자기디스크

1. 자성을 띤 디스크의 표면에 데이터를 쓰거나 읽음
   

광디스크

1. 디스크 표면에 레이저를 쏘아 반사괴는 빛의 차이를 이용해 데이터를 읽거나 씀

• 예: CD-ROM, CD-RW, DVD, 블루레이 디스크 등

2. 나선형인 하나의 트랙으로 구성

SSD

1. 읽고 쓰기가 가능하면서 전역공급이 없어도 데이터가 지워지지않는 메머리 잉용
2. 자기 디스크보다 속도가 빠르고 잔략 소모가 적음
3. 용량대비 가격이 비싸며 수명이 짧음

디스크 스케줄링 알고리즘

디스크 스케줄링

1. 디스크 접근 요구를 효울적으로 처리하는 순서를 결정하는 작업

• 디스크 접근 요구 : 디스크에서 데이터를 읽거나 쓰는 요구

2. 프로세스들의 요구를 디스크 큐에 두고 관리
3. 기계적 동적이 최소화되도록 디스크 큐를 재배열

• 기계접근을 위해 헤드의 이동, 디스크의 회전 같은 기계적 움직임 필요

디스크접근 요구 처리시간

1. 탐구시간+회전지연시간+전송시간
   
   -> 전송시간은 고정
2. 스케줄링 형태

• 탐구시간 최적화
• 회전지연시간 최적화
  -> 회전지연시간은 적게걸림, 탐구시간 최적화하는 알고리즘 필요

디스크 스케줄링 알고리즘

FCFS

1. 먼저 도착한 접근 요구가 먼저 서비스를 받는 기법
   
2. 장점

• 접근 요구의 도착 순서대로 실행되므로 공평

3. 단점

• 도착순서에 따라 총 탐구시간이 커질 수 있음
• 디스크 부하가 높을수록 응답시간이 길어짐

SSTF

1. Shortest Seek Time First
2. 탐구시간이 가장 짧은 접근 요구를 먼저 처리하는 방법
   
3. 정잠

• FCFS보다 처리랑, 평균 응답시간 개선 -> 일괄처리 운영체제에 적합

4. 단점

• 양 끝쪽에 위치한 트랙에 대한 접근 요구는 기아상태 발생 가능
• 트랙 위치에 따라 응답시간 편차 큼 -> 시분할 운영체제에 부적합

SCAN

1. 양 끝 사이를 왕복하며 진행방향의 가장 가까운 접근 요구를 먼저 처리하는 방법
   
2. 장점

• SSTF 스케줄리의 응담시간 편차를 어느 정도 개선

3. 단점

• 새로운 요고가 헤드 진행방향을 바로 앞이냐 뒤냐에 따라 응답시간 편차 발생
• 양 끝ㄴ 트랙은 헤드가 한번 황복할때 한번의 서비스 기회만 있음

C-SCAN

1. 오로지 한쪽 방향으로만 진행방향의 가장 다까운 접근 요구를 먼저 처리하는 방법ㅇ으로 나머지는 SCAN 스케줄링과 동일
   
2. 장점

• 양 끝 트랙에 대한 접근 요그의 차벌 제거
• 응담시간의 편차가 매우 작음

LOOK 스케줄링

1. SCAN 스케줄링처럼 처리하되 진헹방향으로 더이상 접근요구가 없으면 방향을 바꾸는 방법
   

C-LOOK 스케줄링

1. C-SCAN 스케줄링처럼 처리하되 진행방향으로 더이상 접근 요구가 없으민 방향을 바꾸어 가장 먼 접근 요구의 트랙까지 이동하는 방법
   

SLTF -> 회전지연시간 줄이기 위함(나머지는 탐구시간 줄이기 위함)

1. Shortest Latency Time First
2. 동일 실린더의 여러 섹터에 대한 접근 요구에 대해 회전지연시간이 가장 짧은 것을 먼저 처리하는 방법
3. 높은 부하상태에서 유용
4. 회전지연시간 최적화

• 이론적인 최적화와 가의 일치

파일관리

파일관리자

1. 파일을 생성, 삭제, 수정
2. 파일에 접근하는 것을 제어
3. 파일에 의해 사용되는 자원을 관리

파일관리자의 요소

1. 액세스 방식

• 파일에 저장되어 있는 데이터에 접근하는 방식

2. 파일관리

• 파일을 저장/참조/공유 빛 안전하게 보호되도록 함

3. 보조기억장치 관리

• 보조기억장치에 파일을 저장하는데 필요한 공간 할당

4. 파일 무결성 유지

• 파일의 정보가 소실되지 않도록 보장

파일구조와 접근방식

1. 파일구조

• 파일을 구성하는 레코드들이 보조기억장치에 배치되는 방식
• 접근방식 : 순차파일, 인덱스된 순차파일, 직접파일

2. 순차파일

• 레모드가 물리적 순서에 따라 저장되어있는 파일
• 논리적 순서와 물리적 순서가 동일
• 순차접근 저장장치에 많이 이용

3. 인덱스된 순차파일

• 각 레모드의 키를 기준으로 한 논리적 순서대로 레코드가 저장됨
• 일부 주요 레코드의 실제 주소가 저장된 인덱스를 구성하여 관리하는 파일
• 순차점근(키순서)과 직접접근(인덱스 검색) 모두 가능
• 보통 디스크에 이용
  

4. 직접파일

• 각레코드의 키를 이용하에 직접접근 저장장치의 물리적 주소를 통해 직접 액세스 되는 파일
• 논리적인 키와 물리적 주소의 사상은 프로그래머가 정의

디스크 공단 할당

1. 연속할당 기법

• 보조기억장치의 연속된 가용공간에 파일 저장공간을 할당
• 필요한 공간의 크기를 미리 정해야함
• 장점 : 액세스가 효울적, 디렉터리 구현이 단순
• 단점 : 외부단편화, 파일 크기 확장에 다한 대응이 비효율적

2. 불연속 할당기법

• 섹터 또는 블록 단위로 강간을 할당
• 포인터를 이용하여 블록들을 연결
• 장점 : 단편화문제 해결, 파일 확장 문제 해결
• 단점 : 파일공간분산으로 성능저하
• 포인터 관리를 위한 연산 및 공간 소비