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제 5 장 파일 시스템 5.1 개요 - PowerPoint PPT Presentation


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트랙. 판독 / 기록 헤드. 섹터. 이동 축. 블럭. 실린더. 플래터. 회전. 제 5 장 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. 디스크 접근의 구성 단계. 디스크로부터 데이터를 접근하는 데 소요되는 디스크 접근 시간

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Presentation Transcript

트랙

판독/기록 헤드

섹터

이동 축

블럭

실린더

플래터

회전

  • 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

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  • 디스크로부터 데이터를 접근하는 데 소요되는 디스크 접근 시간

    = 탐색 시간 + 회전 지연 시간 + 전송 시간

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  • 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

0 10 40 50 65 70 105 120 125 180 199

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총 헤드 이동 거리 : 640

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현재 헤드 위치

트랙

0 10 40 50 65 70 105 120 125 180 199

10

25

5

35

15

5

55

170

총 헤드 이동 거리 : 320

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  • 5.4.3 SCAN 및 LOOK 스케줄링

  • 큐 = 105, 180, 40, 120, 10, 125, 65, 70, 초기의 헤드가 트랙 50에 있을 경우

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  • 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

0 10 40 50 65 70 105 120 125 180 199

15

5

35

15

5

55

170

총 헤드 이동 거리 : 330

30

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  • 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.

  • Ti: i-번째 트랙

  • Sj: j-번째 섹터

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5.4.6 SLTF(shortest latency time first)스케줄링

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  • 5.5 파일 시스템

  • 5.5.1 데이터의 계층 구조

  • 비트  바이트  문자 세트  필드  레코드  파일  데이터베이스

  • 5.5.2 블럭킹과 버퍼링

  • 물리적 레코드(physical record)나 블록(block)은 기억매체에 출력되거나 기억매체로부터 입력되는 실제 정보의 단위이며, 논리적 레코드(logical record)는 사용자 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 다양하며 최대 크기는 블록의 크기와 동일할 수 있다.

  • 버퍼링(buffering)을 통하여 연산(computation)과 입출력의 병행 처리가 가능하다.

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  • 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.

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  • 5.5.4 파일의 구조

  • 순차 파일(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.

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  • 직접 파일(direct file)

    • 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

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디렉터리

Slide 14 (of 20)


디렉터리

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  • 5.5.6 파일의 보호(protection)

  • 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)

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5.6.1 일단계 구조 디렉터리

디렉터리

5.6.2 이단계 구조 디렉터리

디렉터리

디렉터리

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5.6.3 트리 구조 디렉터리

root

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5.6.4 비순환 구조 디렉터리

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5.6.5 일반적 그래프 구조 디렉터리

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