2. 운영체제 - 파일 관리

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파일

- 프로그램에 의해 처리되는 데이터 집합

- 각각의 이름을 가지고 있음

- 보조기억장치(보통 디스크 또는 테이프)에 저장되어 프로그램을 구성하는 기본 단위

- 편성법에 따른 분류: 순차파일(기억 공간 효율성 높음), 색인순차 파일, 랜덤파일(=직접파일), 리스트 파일, 인덱스 파일(= 색인파일)

 

파일 특성을 결정하는 기준

소명성(Volatility)	- 파일에 데이터 추가 또는 제거하는 작업의 빈도수 의미 - 빈도수가 낮은 경우: 정적파일 - 빈도수가 높은 경우: 동적 파일(휘발성 파일)
활성률(Activity)	- 프로그램이 한 번 수행되어 처리되는 레코드 수의 백분율을 의미
크기(Size)	- 마일에 저장된 정보의 양 의미

 

파일 구조

필드(Field)	- 레코드에서 항목(item)으로 파일(file)을 구성하는 최소 단위로 사용
레코드(Record) = 논리레코드(Logical Record)	- 관련된 필드들이 모여 하나의 레코드로 구성됨 - 자료처리 및 논리적 데이터 구성단위
블록(Block) = 물리레코드(Physical Record)	- 자료를 입출력하는 단위
파일(File)	- 프로그램을 구성하는 최소 단위 - 보조기억장치에 저장되는 단위로 사용
데이터베이스(Database)	- 여러 관련된 파일들의 집합

 

파일보호(File Protection) 기법

파일 명명(Naming)	- 파일 이름을 알고 있는 사람만이 파일에 접근 허용
비밀번호(암호, Password)	- 각 파일에 판독암호 (보안성 높임)의 기록암호(배포용문서)를 부여해 암호를 알고 있는 사람만이 파일에 접근 허용
접근제어(Access Control)	- 각 파일에 접근목록을 두어 사용자에 따라 접근 가능한 파일과 디렉터리를 규정, 접근 허용

 

작업파일

- 어느 프로그램에서 처리된 결과를 다른 프로그램의 입력으로 사용되는 임시 파일

- 입력데이터 파일, 출력데이터 파일, 중간 임시 파일, 체크포인트 파일 등

 

레코드 구성

비블록화 고정길이 레코드 (Unblocking Fixed Length Record)	- 길이가 같은 하나의 논리레코드를 비블록화하여 구성한 형태
블록화 고정길이 레코드 (Blocking Fixed Length Record)	- 같은 여러 논리레코드를 블록화하여 구성한 형태
비블록화 가변길이 레코드 (Unblocking Variable Length Record)	- 길이가 다른 하나의 논리레코드를 비블록화하여 구성한 형태
블록화 가변길이 레코드 (Blocking Variable Length Record)	- 길이가 다른 여러 논리레코드를 블록화하여 구성한 형태

* 비블록화 방식: 처리속도가 느리며, 경제성 낮음

* 블록화 방식: 처리 속도 빠름, 경제성 높음

 

디렉터리

- 디스크에 존재하는 파일의 정보들을 달고 있는 특수한 형태의 파일

- 파일의 이름, 형태, 위치, 크기, 구성, 최종 수정시간, 접근횟수, 소유자 등의 다양한 정보 가지고 있음

- 디렉터리 종류

1단계(단일) 디렉터리	- 가장 간단한 형태의 구조 - 모든 파일이 한 계층의 디렉터리에 있음, 파일명: 유일 - 사용자 수 또는 파일이 많아지면, 파일관리가 복잡해짐
2단계 디렉터리	- 중앙에 마스터 파일 디렉터리, 그 아래에 사용자 파일 디렉터리가 존재하는 2단계 구조 - 마스터 파일 디렉터리: 사용자 파일 디렉터리 관리 - 사용자 파일 디렉터리: 사용자별 파일 관리
트리(계층) 디렉터리	- 하나의 루트 디렉터리와 종속(하위, 서브) 디렉터리들로 구성 - Unix, Dos, Windos 등의 운영체제에서 많이 사용
비순환(비주기) 그래프 디렉터리	- 트리 티렉터리 구조와 유사 - 하나의 파일이나 디렉터리를 상위 디렉터리에서 공용할 수 있음 - 기억공간을 절약할 수 있으나, 하나의 파일에 다수의 경루가 존재하여 복잡 - 사이클이 허용되지 않는 비순환 구조

 

디스크 스케줄링

- 디스크에 분산된 데이터에 접근하기 위해 디스크 트랙 또는 실린더에 이동시키면서 헤드의 움직임은 경로 결정

- 탐색시간(Seek Time)을 최적화하기 위해 수행

- 디스크 스케줄링 목적

처리량(Throughout) 최대화	- 일정 시간에 디스크 입출력 요구 최대화
응답시간(Response Time) 최소화	- 어떤 작업 요청 후, 결과가 나올 때까지 걸리는 시간을 최소화
응답시간 편차 (Mean Response Time) 최소화	- 각 작업 요청의 평균 응답시간 편차를 최소화

 

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탐색시간 스케줄링

Esxhenbach 기법: 탐색시간과 회전지연시간을 최소화하려는 최초의 기법, 부하가 매우 큰 항공 예약 시스템 위해 개발됨

SLTF(Shortest Latency Time First) = 섹터 큐잉(Sector Queueing)

- SSTF와 유사한 방법

- 디스크 회전시간의 최적화를 위한 기법으로 가장 좋은 회전지연시간의 섹터 입출력 요청을 먼저 처리

- 섹터 간의 탐색순서를 최적화하여 회전지연시간을 줄이는 방법

- 디스크 헤드의 이동이 거의 없거나 고정헤드 장치인 경우에 사용되는 기법