운영체제 연습문제 8장

1. 다음 용어를 정의하고 설명하시오.

파일 : 작성자가 정의한 상호 관련이 있는 정보의 집합체

디렉토리 : 사용자가 전체 시스템에 존재하는 파일의 집합을 구성하는 방법. 시스템 내부에 있는 많은 파일들을 조직화하는 기법으로 여러 장치들 간을 서로 연결해 주며, 여러 가지 다른 디스크들을 포함

파일 시스템 : 스트림 블록 변환이라는 논리적인 정보의 집합을 저장 시스템의 블록에 연결해주는 추상화 작업

블록킹 : 하드웨어가 준비될 때까지 잠시 동안 프로세스를 정지 시키는 방식

고정길이 : 자료를 기록하는 레코드 또는 자료항목이 데이터의 길이에 상관없이 일정한 크기를 갖는 것을 말한다.

가변 길이 레코드 : 단어, 문자, 비트, 필드 등의 개수가 가변적인 레코드. 레코드에 격납하는 데이터의 길이가 고정되어 있지 않고, 데이터의 길이에 알맞게 레코드 길이가 변한다.

물리적 레코드 : 파일에 레코드를 기록하고 읽을 때 몇 개의 논리적 레코드를 모아 하나의 블록으로 하는 블로킹 방법을 이용하는 경우 기계가 취급하는 최소 단위인 블로킹된 레코드이다.

논리적 레코드 : 범위, 방향, 길이 등이 기억 장치의 성질이나 한계에 지배받지 않고 그것이 가지고 있는 자료나 정보의 특성에 따라 결정되는 레코드이다.

순차 접근 : 자기 테이프와 같이 파일이 순서대로 기록되어 있을 때, 원하는 파일의 레코드를 찾기 위해 현재의 위치에서 차례대로 탐색을 실시하는 접근 방법이다.

직접 접근 : 기억 장치에 자료가 어떻게 분류되고 어느 위치에 기억되어 있는지에 상관없이 필요할 때마다 언제든지 호출할 수 있는 방법이다.

2. 파일의 종류를 기술하고, 이 책에 없는 파일들의 종류에 대해서도 알아보시오.

기능에 따른 분류

마스터 파일, 트랜잭션 파일, 보고 파일, 작업 파일, 프로그램 파일

구성에 따른 분류

순차 파일, 구조화된 순차 파일, 인덱스된 순차 파일, 인덱스 파일, 직접 파일, 역파일, 다중 링 파일

접근 유형에 따른 분류

입력 파일, 출력 파일, 입출력 파일

3. 디렉토리를 정의하고, 디렉토리에 포함되는 정보들은 무엇인지 기술하시오.

사용자가 전체 시스템에 존재하는 파일의 집합을 구성하는 방법. 시스템 내부에 있는 많은 파일들을 조직화하는 기법으로 여러 장치들 간을 서로 연결해 주며, 여러 가지 다른 디스크들을 포함한다. 위치, 길이, 디스크 할당 방식 등이 포함된다.

4. 파일 시스템과 파일 관리자를 구별하여 설명하고 각각 제공하는 기능들은 무엇인지 기술하시오.

파일 시스템 : 스트림 블록 변환이라는 논리적인 정보의 집합을 저장 시스템의 블록에 연결해주는 추상화 작업이다.

기능 : 저수준 파일 시스템, 구조화된 파일 시스템 또는 고수준 파일 시스템 등

파일 관리자 : 파일 추상화, 파일을 조직하기 위한 디렉토리, 디렉토리의 집합을 구성하기 위한 파일 시스템 등을 실행하는 운영체제의 일부분을 말한다.

기능 : 개인 저장 장소, 정보의 공유 등

5. 한 파일에 있는 데이터를 순차 접근과 직접 접근해야 하는 응용이 있다면 무엇인지 그 예를 들어 보시오.

색인 순차 접근 방식 : 레코드에 순차적으로 접근하거나 또는 색인을 통해 선택적으로 접근하는 방식 둘 모두를 제공하는 파일관리 시스템이다. 이는 레코드들을 블록 단위로 나누어 한 블록 안에서는 순차적으로 수록하고, 블록별로 시작 레코드의 위치를 기록한 색인 파일을 구성하여 키 값이 주어지면 이 색인을 기준으로 그 레코드를 빨리 찾아낼 수 있도록 한다.

6. 순차 파일과 인덱스된 순차 파일, 직접 파일을 비교하고 각각의 장단점을 설명하시오.

순차 파일 : 물리적인 바이트 스트림 순서로 저장된 파일

장점

- 기억장소의 낭비가 없다.

- 순서대로 자료가 기억되어 취급이 용이하다.

- 일괄처리에 적합하다.

단점

- 레코드 삽입, 삭제 시 시간의 낭비가 심하다.

인덱스된 순차 파일 : 인덱스와 순차 파일로 구성되어 인덱스를 통해 임의 접근할 수 있는 파일

장점

- 순차, 직접처리 모두 가능하다.

- 추가, 삭제가 용이하다.

단점

- 직접처리로 기억 공간을 낭비한다.

- 순차처리로 접근 시간이 느리다.

- 재편성에 문제가 있고 고정길이 레코드만을 수용한다.

직접 파일 : 레코드를 레코드 키로 주소 계산을 해 접근할 수 있게 구성한 파일

장점

- 특정 레코드의 검색이 가장 빠르다.

- 운영체제에서 키 변환이 자동적으로 처리된다.

- 대화식 처리에 적합하다.

단점

- 기억공간의 낭비가 심하다.

- 연속적으로 전체적인 검색이 불가능하다.

7. 파일 공간의 할당에서 연속 할당을 할 수 있는 파일은 어떤 파일들이 있으며, 불연속 할당이 더 나은 파일들은 어떤 파일들인지 설명하시오.

연속 할당 파일: 보조기억 장치 내의 연속적으로 인접된 파일

불연속 할당 파일 : 같은 파일에 속해 있는 섹터들이 서로 연결 리스트를 취하면서 다른 섹터와의 연결을 하려는 파일, 개별적인 섹터 대신에 연속된 몇 개의 섹터를 묶어 블록 단위로 할당된 파일

8. 불연속 할당이 연속 할당보다 더 나은 점이 있다면 무엇인지 설명하시오.

파일은 시간이 지남에 따라 커지거나 작아지는 경향이 있으며 사용자들은 파일이 얼마나 크게 될지 미리 알 수 없기에 불연속 할당을 선호하게 되었다.

9. 불연속 할당 방법 3가지 중 가장 보편적으로 사용될 방법은 무엇이고, 그 이유는 무엇인지 설명하시오,

블록 단위 할당 방법이 가장 보편적으로 사용될 것이다. 이 방법은 연속 할당과 불연속 할당 기법의 절충형 이기 때문이다.

10. 파일의 보호 기법을 나열하고, 그 중 가장 합리적인 보호 기법은 무엇인지 설명하시오.

접근 제어 행렬 : 서로 다른 사용자들이 파일이나 디렉토리의 서로 다른 유형의 조작을 원할 때, 각 파일이나 디렉토리마다 접근 목록을 두어 접근 가능 사용자와 가능한 동작을 기록하여 접근 요구가 올 때 운영체제가 접근 목록을 참조해서 접근 여부를 결정하는 방법

파일의 이름 명명 : 어떤 사용자가 자신이 부여한 파일이 아니거나, 공유가 허용되었다 할지라도 다른 사용자 파일의 이름을 알지 못하는 때에는 접근 대상에서 제외시키는 방법

암호 : 각 사용자마다 서로 다른 암호를 제공하여 그 암호를 알아야만 파일을 이용할 수 있게 하는 방법

해독화 : 암호와 접근 통제 행렬의 극복 방법으로 파일 내용 자체를 암호화하여 누구나 공유할 수 있지만 인가된 사용자만 그 내용을 파악할 수 있게 할 수 있는 방법

해독화 방법이 가장 합리적이다.

11. 디렉토리 구조에서 각 구조의 특성을 설명하고 가장 합리적인 디렉토리 구조는 무엇인지 설명하시오.

1단계 구조 디렉토리 : 가장 간단한 형태의 디렉토리 구조로 모든 파일이 같은 디렉토리에 있어서 유지하고 이해하기가 쉽다. 각 파일은 유일한 이름을 가져야 하는 문제점이 있다.

2단계 구조 디렉토리 : 1단계 디렉토리의 해결책으로 각 사용자에게 서로 다른 디렉토리를 만들어 주는 방법이다. 한 사용자를 다른 사용자로부터 독립시키는데 이것은 사용자들이 서로 협력하거나 파일을 공유하려 할 때 단점이 된다.

트리 구조 디렉토리 : 2단계 디렉토리 구조를 확장하는 방법으로 사용자들이 자신의 종속 디렉토리를 생성하고 그것에 따라 자신의 파일을 구성한다. 디렉토리의 생성과 파괴가 쉽지 않다는 단점이 있다.

비주기 구조 디렉토리 : 트리 구조 방식을 일반화 한 것으로 디렉토리들을 종속 디렉토리들과 파일들을 공유할 수 있게 허용하는 구조로써 사용자가 자신의 디렉토리를 정의하게 하여 자신의 파일이 별도의 구조를 가질 수 있게 한다. 융통성이 좋지만 복잡하다는 단점이 있다.

일반적 그래프 디렉토리 : 기존의 트리 구조 파일 시스템에 새로운 파일을 첨가하거나 종속 디렉토리들을 첨가하면 그대로 유지되는 반면 이 트리 구조 디렉토리에 링크를 첨가시키면 그 트리 구조는 파괴되고 보통의 그래프 구조가 된다.

일반적 그래프 디렉토리 방법이 가장 합리적이다.