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제 5 장 파일 시스템5.1 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

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• 디스크 접근의 구성 단계

디스크로부터 데이터를 접근하는 데 소요되는 디스크 접근 시간

= 탐색 시간 + 회전 지연 시간 + 전송 시간

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5.3 CD-ROM 구조• CAV 와 CLV 의 구조

0섹

터 1

섹터

2섹터

0트랙 1트랙

2트랙

CAV 하드 디스크

CLV(CD-ROM)

13512섹터

/ / 분 초 3 0 12

0섹터

/ / 분 초 0 0 0

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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 50 에 있을 경우

총 헤드 이동 거리 : 640

0 10 40 50 65 70 105 120 125 180 199

현재 헤드 위치 트랙

55

75

140

80

110

115

60

5

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5.4.2 SSTF(Shortest Seek Time First) 스케줄링

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

총 헤드 이동 거리 : 320

25

5

15

5

55

0 10 40 50 65 70 105 120 125 180 199

현재 헤드 위치 트랙

10

35

170

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5.4.3 SCAN 및 LOOK 스케줄링

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

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5.4.4 C SCAN 및 C LOOK 스케줄링

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

총 헤드 이동 거리 : 330

0 10 40 50 65 70 105 120 125 180 199

현재 헤드 위치 트랙

15

5

35

15

5

55

170

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 .

S1 S2 • • • Sn

T1 T1S1 T1S2 • • • T1Sn

T2 T2S1 T2S2 • • • T2Sn

•

•

•

•

•

•

•

•

•

• • •• • •• • •

•

•

•

Tm TmS1 TmS2 • • • TmSn

Ti: i- 번째 트랙

Sj: j- 번째 섹터

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5.4.6 SLTF(shortest latency time first) 스케줄링

queue forsector-7 queue for

sector-0

queue forsector-1

queue forsector-2

queue forsector-3

queue forsector-4

queue forsector-5

queue forsector-6

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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 (fixed length record) 로 구성된 파일에서의 레코드 길이는 모두 같으며 , 블록의 크기는 일반적으로 레코드 크기의 정수배이다 .

• 가변길이 레코드 (variable length 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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• 불연속 할당 (non contiguous allocation) : 연결 리스트

디렉터리

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• 불연속 할당 (non contiguous allocation) : 색인 블록

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

5.6.2 이단계 구조 디렉터리

디렉터리

디렉터리

디렉터리

sys home sbinroot

block classkerne

lcvs

witlab

program

clock

fdisk

fontsjava

xmlprinter usb

5.6.3 트리 구조 디렉터리

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5.6.4 비순환 구조 디렉터리

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5.6.5 일반적 그래프 구조 디렉터리