디스크 스케줄링과 파일 시스템
파일 시스템 :
데이터와 프로그램을 파일에 저장
현재는 디스크 중심으로 파일시스템 처리
운영체제
디스크나 ROM등 모든것을 관리
플래터 :
동그란 판- 실제 데이터가 저장되어있다.+ 앞뒤로 저장됨
액츄에이터 암 :
움직이는 부분 +헤드 : 데이터를 읽고 쓰는 부분 :판마다 있고 위아래로 왔다갔다함
모터 :
돈다
전원 :
말그래도 전원
데이터 커넥터 :
읽은 데이터를 메모리에 올린다.
플래터 :
동그란 판 - 데이터가 저장되어있음
섹터 : 디스크에서 부채꼴 모양
일반적으로 512byte(트랙센터:전페섹터와 트랙의 교차점으로 둘러싸인 구역, 입출력의 기본단위)
트랙 :
중심축에 대한 동심원으로 나누어진 것
실린더 :
헤더가 한번에 판독/기록할 수 있는 원통형의 트랙의 모임
동일한 인덱스 번호를 가진 트랙의 모임
디스크 접근시간 :
내가 원하는 위치를 찾아서 거기 있는 데이터를 읽는 시간
디스크 접근 시간
- 탐색시간 : 암이 원하는 위치까지 앞 뒤로 옭겨 가는 시간
- 회전지연시간 : 플레터가 돌아서 암까지 오는 시간
- 전송시간 : 데이터를 읽는 시간
그중 시간이 가장 많이 걸리는시간은 탐색시간
다시 보자면
- 헤드가 원하는 위치에 도착하는 시간
- 플래터가 회전하는 시간
- 헤드가 읽은 데이터를 메모리에 전송하는 시간
하드,cd가 다른 저장방식을 사용한다.
읽는 방식 2가지
CAV 등가속도 방식(Constant. angular ) = 걍 다 동일, 그래서 밖이 낭비가 심함
회전속도가 일정
동심원 형태의 트랙에 정보저장하고 모든 곳에 동일한 데이터 저장
전체적으로 데이터 저장밀도가 낮음
데이터 검색시간 빠름 ex)하드 디스크
CLV 등선속도 방식 - 외각 트랙일수록 느리게 회전
모든 트랙이 하나의 트랙으로 연결된 나선 구조 - 모든 트렉이 연결되어 있음
연속적인 오디오 비디오에 많이 쓰임
저장용량이 크지만 검색시간이 느림 ex)CD
디스크 스케줄링
디스크 헤드를 가장 적게 기계적 이동시켜 읽는 방법
탐색시간 최소, 회전지연시간 최소화가 중요
일반적으로 탐색시간이 많이 걸리기때문에 탐색시간 최소화가 중요
FCFS스케줄링
먼저 도착한요청을 우선적으로 서비스
SSTF스케줄링
가장 가까운 요청을 먼저 서비스
단점:가운데 트랙만 서비스 되는 문제 발생
SCAN 및 LOOK스케줄링
한쪽 끝에서 반대편 끝까지 움직이고, 끝에서 역 방향으로 하여 계속 처리하는 방식, 엘리베이터 알고리즘이라고도 함
LOOK스케줄링은
마지막 요청트랙까지만 이동
C-SCAN 및 C-LOOK 스케줄링
한쪽 끝에 다다르면 반대 방향으로 SCAN하지 않고 다시 처음 시작 방향으로 이동하여 수행-> 중앙쪽과 양끝쪽의 차별대우 극복
————————헤드 알고리즘 종료 —————————————
SLTF 기법(회전시연시간 최적화)
회전지연시간이 가장 짧은 요청을 먼저 처리
요청된 배열 중에 가장 빨리 들어온 놈부터 처리
++고정헤드 방식에서 자주 이용됨
++스케줄링 성능 관련
디스크에 파일을 어떻게 저장하느냐에 따라 읽는 속도도 변함
- 연속적인 할당 : 디스크에 인접하여 저장되기 때문에 디스크 헤드 이동의 영향을 감소시킴
- 링크된 파일,색인화된 파일 : 헤드 이동의 증가위험이있음
- 자주 사용되는 파일은 디스크 중간부분에 배치하는것이 유리
파일시스템 : 파일과 폴더(디렉터리)
파일은 정보의 집합체
파일시스템의 기능
- 생성,수정,삭제 가능
- 공유 가능
- 백업 복구
- 암호화
파일 구조 : 어떻게 저장할 것인가?
순차 파일,직접 파일, 색인된 순차 파일
각 방법에 따라 파일 읽고 쓰기 처리속도와 밀접한 연관성이 있다.
색인블록이 존재
: 데이터가 어디에 들어가 있는지 보여주는 영역이 따로 존재
레코드 단위로 색인블록이 존재하여 검색 성능이 우수, 새로운 레코드 삽입,삭제가 용이
파일 공간의 할당과 회수방법
잦은 할당과 회수하면 보조기억장치 단편화가 발생 *단편화 : 공간이 있지만 조각조각나 있어서 사용을 못함
해결을 위해 주기적인 집약이 필요
- 연속할당 방법
파일들이 보조기억장치 내의 연속적으로 인접된 공간에 할당
장점 : 연속적인 논리적 블록들에 대해서는 연속적으로 존재해서 빠른접근가능
단점 : 단편화 문제가 발생함
- 불연속할당 방법
연속 할당의 단점 해결(단편화와 파일크기 문제)
연결리스트와 색인블록 기법이있음
ㄴ연결리스트 기법
마지막 부분조금에 다음것의 주소를 저장하여 연결한다.
단점 :연결되어있기때문에 검색에 긴시간이 요구됨
ㄴ색인 블록 기법
닫 파일마다 색인 블록을 두고, 각파일의 블록 항목들에 대한 주소 포인터 정보 유지(주소 정보를 한 곳에 둠)
모든 블록이 모든 주소를 가지고있다.
단점 :색인 블록에서 낭비를 더 초래함
- 비트 벡터 방법
각 디스크 블록당 하나의 비트가 할당되어 관리하는 방법
자유공간이면 1, 파일할당이면 0으로 표시
장점:연속된 자유블록 찾기 쉬움
그래서 자주 사용
예)1111111000010101010011
파일보호
부당한 접근으로 부터의 보호
- 이름 : 이름을 모르면 접근 불가
- 암호 : 암호를 모르면 접근불가
- 접근제어 : 사용자에 따라 접근 유효형을 다르게 명시하고 운영체제가 접근여부 결정
세 종류 접근유형 (read, write, execute)(읽고,쓰고,실행하고)
세 종류 사용자 유형(파일소유자, 그룹사용자, 모든 사용자)
디렉터리 = 폴더(ms에서만 폴더라고 함)
기능 : 탐색, 파일 생성, 파일 삭제, 열람, 백업
디렉터리 관리방법
- 일 단계 구조 디렉터리
가장 간단한 구조, 모든 파일들이 같은 디렉토리 내에 위치
모두 다른 이름을 가져야함
- 일 단계 구조 디렉터리
마스터파일과 사용자 파일
사용자 별로 디렉터리 분화
- 트리 구조 디렉터리
일반적인 방법
+디렉터리 삭제방법
비어있으면 간단
비어있지 않으면 먼저 그 디렉터리 내에 모든 파일을 삭제해야함
- 비 순환 구조 디렉터리
트리구조로 된 디렉터리 시스템 중 가장 일반적인 방법
단순보다 융통성은 좋으나 구조가 복잡
공유 허용, 순화(사이클)을 혀용x
같은것을 바라보는것은 가능하나 사이클하면 안됨, 그래서 공유는 되고 사이클은 안되는거
+삭제
뱅글링 포인터 발생
공유파일 삭제시에 존재하지 않는 파일을 가리키는 포인터 발생가능
그래서 참조계수를 만들어 계수가 0이 되었을때 지운다.
+공유방법
링크, 복사를 활용
- 그래프 구조 디렉터리(사이클이 있다.)
사이클이 허용됨
무한 루프 발생가능성 높음, 삭제하기 위해선 쓰레기 수집이 필요
파일시스템의 예
하드를 산다음에 파일시스템을 설치해야함
포맷은 새로운 파일시스템을 설치하는것 : 중요
종류
스케줄링 : 해드의 이동 최소화
방법
파일시스템이란?
다렉터리구조
파일시스템의 예