[컴퓨터과학개론] 운영체제 -7

장치 관리

• 운영체제는 장치 관리자와 파일 관리자의 역할도 수행함
  
• 장치 관리자는 시스템의 키보드, 마우스, 프린터, 네트워크 카드 등과 같은 모든 주변기기를 관리함
  
• 파일 관리자는 시스템 내에 존재하는 파일의 저장과 접근 권한 등을 관리
  
  

보조기억장치

• 하드디스크와 같은 직접 접근 저장장치는 자기 디스크의 특정 위치에 있는 데이터를 읽거나 쓸 경우 임의적인 접근이 가능하기 때문에 임의 접근 저장장치라고도 함
  
  

• 하드디스크는 읽기/쓰기 헤드가 각 트랙마다 고정되어 있는 고정 헤드 저장장치와 트랙 사이의 이동을 통해 원하는 위치에 접근할 수 있는 헤드를 가진 이동 헤드 저장장치로 구분할 수도 있음
  

• 일반적으로 하드디스크 구조는 고정 헤드나 이동 헤드에 관계없이 디스크 팩으로부터 구성될 경우 각 면은 동심원의 트랙들로 구성됨
  
  

• 실린더 : 각 면마다 중심축으로부터 같은 거리에 있는 트랙의 집합

• 섹터 : 트랙에서 정보를 읽고 쓰기 위한 단위
  
  

• 디스크 팩의 구조
  
  • 일반적으로 디스크에 접근하는데 걸리는 시간은 트랙 탐색 시간(seek time), 디스크 회전 지연 시간(rotational time, latency time), 데이터 전송 시간(transfer time)의 합으로 구성됨
    
    

  • 트랙 탐색 시간은 헤드를 움직여 원하는 트랙으로 이동시키는 데 필요한 시간을 의미하며, 기계적인 동작으로 이루어지기 때문에 가장 시간이 많이 걸리는 요소임
    
    

  • 디스크 회전 지연 시간은 헤드가 원하는 트랙에 위치한 후에, 요구된 자료가 저장된 특정 섹터가 헤드 밑에 이를 때까지 디스크가 회전하는 데 필요한 시간
    
    

  • 데이터 전송 시간은 쓰기 동작일 경우에는 주기억장치에서 데이터가 보조기억장치에 저장되는 시간이며, 읽기 동작일 경우에는 보조기억장치로부터 데이터를 읽어 주기억장치로 이동하는 데 필요한 시간
    
    

디스크 스케줄링

• FCFS 스케줄링 기법
  
  • 먼저 도착한 디스크 접근 요청이 가장 먼저 서비스를 받도록 하는 기법
    
  • 일단 디스크 접근 요청이 도착하면 실행 순서가 고정되어 더 높은 요청이 도착해도 실행 순서가 바뀌지 않음
    
  • 부하가 적은 시스템의 경우에는 비교적 좋은 방법이지만, 부하가 커질수록 장치를 포화시키기가 쉽고 응답시간이 길어지는 단점이 있음
    
    
• SSTF 스케줄링 기법
  
  • 현재 디스크 헤드의 위치에서 가장 짧은 트랙 탐색 거리(또는 탐색 시간)를 가진 디스크 접근 요청을 먼저 처리하는 기법
    
  • FCFS에 비해 평균 응답시간도 짧지만, 가장 중요한 단점은 중간 범위의 트랙에 비해 가장 안쪽 또는 바깥쪽 트랙이 서비스를 받지 못하는 경우가 발생할 확률이 높음
    
    
• SCAN 스케줄링 기법
  
  • SSTF 스케줄링 기법의 서비스에 대한 불공평성 문제를 극복하기 위해서 제안된 방법
    
  • 한쪽 방향에서 가장 짧은 탐색 거리의 디스크 접근 요청이 먼저 서비스를 받도록 하는 기법
    
  • 해당 방향의 마지막 실린더를 만나거나 기다리는 요구가 더 이상 없을 때에는 방향을 바꾸어 서비스를 계속함
    
  • 디스크 헤드의 진행 방향의 바로 앞에 요구가 도착하면 바로 서비스가 이루어짐
    
  • 헤드가 지나간 후 헤드 바로 뒤에 도착하는 요구는 헤드가 진행 방향의 끝까지 갔다가 방향을 바꾸어 되돌아올 때까지 기다려야 하는 문제가 있음
    
  • 상대적으로 안쪽 트랙과 바깥쪽 트랙이 중앙트랙보다 서비스를 많이 받게되는 불공평성 문제점을 갖고 있음
    
    
• SLTF 스케줄링 기법
  
  • 트랙 탐색 시간을 최적화하기 위한 SSTF 스케줄링과 유사하게 디스크의 회전 지연 시간을 최적화하기 위한 기법