제 5장 파일 시스템 5.1 개요 파일 시스템은 사용자가 운영체제에서 가장 관찰하기 쉬운 부분으로서, 파일에는 데이터와 프로그램이 저장된다. 운영체제는 디스크나 CD-ROM 같은 기억용량이 큰 기억장치를 관리/운영함으로써 파일을 추상적으로 구현한다. 5.2 디스크 구조.

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1 제 5장 파일 시스템 5.1 개요 파일 시스템은 사용자가 운영체제에서 가장 관찰하기 쉬운 부분으로서, 파일에는 데이터와 프로그램이 저장된다. 운영체제는 디스크나 CD-ROM 같은 기억용량이 큰 기억장치를 관리/운영함으로써 파일을 추상적으로 구현한다. 5.2 디스크 구조 이동 헤드 디스크의 구성도 회전 이동 축 트랙 섹터 실린더 플래터 판독/기록 헤드 블럭 Slide 1 (of 20)

2 디스크 접근의 구성 단계 디스크로부터 데이터를 접근하는 데 소요되는 디스크 접근 시간
= 탐색 시간 + 회전 지연 시간 + 전송 시간 Slide 2 (of 20)

3 5.3 CD-ROM 구조 CAV와 CLV의 구조 Slide 3 (of 20)

4 5.4 디스크 스케줄링 디스크 스케줄링: 대기하고 있는 디스크 접근 요청들을 주의 깊게 검토하여 현재의 헤드 위치를 근거로 가장 적은 기계적 이동으로 이러한 요청들을 처리할 수 있도록 대기 큐를 재배열하여야 한다. 5.4.1 FCFS(First Come First Served) 스케줄링 큐 = 105, 180, 40, 120, 10, 125, 65, 70, 초기의 헤드가 트랙 50에 있을 경우 현재 헤드 위치 트랙 55 75 140 80 110 115 60 5 총 헤드 이동 거리 : 640 Slide 4 (of 20)

5 5.4.2 SSTF(Shortest Seek Time First) 스케줄링
큐 = 105, 180, 40, 120, 10, 125, 65, 70, 초기의 헤드가 트랙 50에 있을 경우 현재 헤드 위치 트랙 10 25 5 35 15 5 55 170 총 헤드 이동 거리 : 320 Slide 5 (of 20)

6 5.4.3 SCAN 및 LOOK 스케줄링 큐 = 105, 180, 40, 120, 10, 125, 65, 70, 초기의 헤드가 트랙 50에 있을 경우 Slide 6 (of 20)

7 5.4.4 C­SCAN 및 C­LOOK 스케줄링 큐 = 105, 180, 40, 120, 10, 125, 65, 70, 초기의 헤드가 트랙 50에 있을 경우 현재 헤드 위치 트랙 15 5 35 15 5 55 170 총 헤드 이동 거리 : 330 30 Slide 7 (of 20)

8 5.4.5 에션바흐 기법 탐색시간뿐만 아니라 회전지연시간도 최적화하려는 최초의 시도
헤드는 C-SCAN 처럼 움직이는데 예외로 모든 실린더는 그 실린더에 요청이 있든지 없든지 간에 전체 트랙이 한바퀴 회전할 동안의 서비스를 받음 한 실린더 내에서 회전 위치를 이용할 수 있도록 요청측을 재 배열. S1 S2 • • • Sn T1 T1S1 T1S2 T1Sn T2 T2S1 T2S2 T2Sn • Tm TmS1 TmS2 TmSn Ti: i-번째 트랙 Sj: j-번째 섹터 Slide 8 (of 20)

9 5.4.6 SLTF(shortest latency time first) 스케줄링
queue for sector-7 sector-0 sector-1 sector-2 sector-3 sector-4 sector-5 sector-6 Slide 9 (of 20)

10 5.5 파일 시스템 5.5.1 데이터의 계층 구조 5.5.2 블럭킹과 버퍼링
비트  바이트  문자 세트  필드  레코드  파일  데이터베이스 5.5.2 블럭킹과 버퍼링 물리적 레코드(physical record)나 블록(block)은 기억매체에 출력되거나 기억매 체로부터 입력되는 실제 정보의 단위이며, 논리적 레코드(logical record)는 사용 자 관점에서 취급되는 자료 집단의 단위이다. 고정길이 레코드(fixed­length record)로 구성된 파일에서의 레코드 길이는 모두 같으며, 블록의 크기는 일반적으로 레코드 크기의 정수배이다. 가변길이 레코드(variable­length record)로 구성된 파일에서의 레코드 길이는 다 양하며 최대 크기는 블록의 크기와 동일할 수 있다. 버퍼링(buffering)을 통하여 연산(computation)과 입출력의 병행 처리가 가능하 다. Slide 10 (of 20)

11 5.5.3 파일 시스템의 기능 사용자가 파일을 생성(create), 수정(modify), 삭제(delete)할 수 있도록 한다. 다른 사용자의 파일을 공동으로 사용할 수 있도록 적절한 제어 방법을 제공한다. 파일 공유를 위하여 판독 접근, 기록 접근, 수행 접근 또는 이들을 적당히 조합한 것 등 여러 가지 접근 제어 방법을 제공한다. 사용자가 자신의 응용 분야에 적합한 형태로 파일을 구성할 수 있도록 한다. 본의 아닌 또는 고의적인 정보의 손실이나 파괴를 방지하기 위하여 백업(backup)과 복구(recovery)를 위한 기능이 준비되어야 한다. 사용자와 장치 간의 독립성(device independence)을 유지하기 위하여, 사용자가 물리적 장치 이름(physical device name)을 사용하는 대신 기호화 된 이름(symbolic name)을 사용하여 해당 파일을 참조할 수 있도록 한다. 정보가 안전하게 보호되고 비밀이 보장될 수 있도록 파일 시스템은 정보의 암호화(encryption)와 복호화(decryption)를 할 수 있는 능력을 가져야 한다. 파일 시스템이 갖추어야 할 것 중 가장 중요한 것은 사용자에게 친숙한 인터페이스(user friendly interface) 를 제공하여야 한다. Slide 11 (of 20)

12 5.5.4 파일의 구조 순차 파일(sequential file) 색인된 순차 파일(indexed sequential file)
논리적인 레코드를 물리적인 순서에 따라 순차적으로 저장하고 검색하도록 저장한다. 색인된 순차 파일(indexed sequential file) 파일조직은 키 값에 따라 정렬된 레코드를 순차적으로 접근하거나, 인덱스로 레코드를 직접 접근하고자 할 때 효과적이다. Slide 12 (of 20)

13 직접 파일(direct file) 5.5.5 파일 공간의 할당과 회수
다른 레코드를 참조하지 않고 임의 레코드를 직접 접근할 수 있는 파일 구조이다. 장점: 다른 레코드에 영향을 주지 않고 특정 레코드의 검색, 삽입, 수정, 삭제가 쉽다. 단점: 키 값의 순서에 의한 순차 검색이 어렵다. 5.5.5 파일 공간의 할당과 회수 연속 할당(contiguous allocation) 디렉터리 Slide 13 (of 20)

14 불연속 할당(non­contiguous allocation) : 연결 리스트
디렉터리 Slide 14 (of 20)

15 불연속 할당(non­contiguous allocation) : 색인 블록
디렉터리 Slide 15 (of 20)

16 5.6 디렉터리 구조 5.5.6 파일의 보호(protection) 디렉터리에서 기능 이름(naming) 암호(password)
접근 제어(access control): UNIX 시스템에서는 세 종류의 접근 유형(r : read, w : write, x : execute)과 세 종류의 사용자 유형(파일 소유자, 그룹 사용자, 모든 사용자)을 정의 5.6 디렉터리 구조 디렉터리에서 기능 탐색(search) 파일 생성(file create) 파일 삭제(file delete) 디렉터리 열람(directory list) 백업(back up) 파일에 대한 정보 파일명(file name) 파일 형태(file type) 위치(location) 크기(size) 보호(protection) 사용 횟수(usage count) 시간, 날짜, 프로세스 식별(time, date and process identification) Slide 16 (of 20)

17 5.6.1 일단계 구조 디렉터리 디렉터리 5.6.2 이단계 구조 디렉터리 디렉터리 디렉터리 Slide 17 (of 20)

18 sys home sbin 5.6.3 트리 구조 디렉터리 root block class kernel cvs witlab
program clock fdisk printer usb fonts java xml Slide 18 (of 20)

19 5.6.4 비순환 구조 디렉터리 Slide 19 (of 20)

20 5.6.5 일반적 그래프 구조 디렉터리 Slide 20 (of 20)