포털:고등학교/정보·통신 계열 전문 교과(2015)/컴퓨터 시스템 일반/보조 기억 장치 관리

1.보조 기억 장치란? 주기억 장치의 단점을 보완하고, 주기억 장치를 확장한 것으로, 주기억 장치 보다 속도는 느리지만 저장 용량이 상대적으로 크고, 전원이 차단 돼도 내용이 그대로 유지되며 많은 자료를 영구적으로 보관할 수 있다.

 2.보조기억장치 종류 
    
(1).하드디스크드라이브
하드 디스크는 컴퓨터 시스템의 어느 곳에 연결되어 있느냐에 따라 내장 하드 디스크와 외장 하드 디스크로 나누어진다. 내장 하드 디스크는 컴퓨터 본체에 고정되어 부착된 것이며, 외장 하드 디스크는 컴퓨터 본체에 외부에서 연결할 수 있으며 들고 다닐 수 있도록 한 것이 특징이다. 하드 디스크의 용량은 지속적으로 증가하여 1TB 혹은 2TB의 용량의 하드 디스크도 판매되고 있다. 요즘에는 반도체를 이용한 SSD(Sloid State Drive)가 하드 디스크를 대체하고 있기도 한다. (hdd 라고 하기도 함) 자적인 방식으로 힘을 가해 여러 가지 정보를 기록 또는 삭제할 수 있고, 제조기술이 발전하면서 저장 가능한 공간도 계속해서 늘어나고 있다. 하드디스크는 충격에 매우 약해 충격을 받으면 데이터가 손상 되거나 삭제될 수 있고, 자석을 띄는 물질을 주의해야 한다.

(2).자기디스크  
레코드판과 유사한 원판(disk)에 자성체를 입히고, 원판의 정해진 궤도를 따라 자기헤드가 이동하면서 자료를 기록하거나 판독하는 컴퓨터 보조기억장치. 대용량 보조기억장치로서 자기테이프 장치와는 달리 자료를 직접 또는 임의로 처리할 수 있는 직접접근 저장장치(DASD)이다. 주변에서 흔히 볼 수 있는 레코드판과 같은 형태의 알루미늄과 같은 금속성 표면에 자성물질을 입혀서 그 위에 데이터를 기록하고 기록된 데이터를 읽어낸다.

(3).자기테이프
다량의 정보를 기록하기 위한 테이프로 테이프 겉에 산화철 등의 자성재료를 발라 정보를 저장할 수 있게 한 매체로 자기디스크를 사용할 수 없거나 파손될 상황을 대비해 자료를 복사하여 저장할 수 있기 때문에 주로 백업용으로 사용된다. 다른 보조기억장치 보다는 값이 싸고 속도가 빠르며 많은 정보를 기억할 수 있지만, 자기 테이프는 순차접근 기억장치로 자기디스크와 같은 직접접근 기억장치보다는 느리고, 사용하기도 불편하며, 특정한 레코드를 삭제, 변경, 추가를 하려면 테이프 전체를 다시 기록해야 한다는 단점이 있다.  

(4). SSD
하드디스크를 대체할 대안으로 제시된 것이다. HDD는 플래터(platter)라고 하는 자기디스크를 물리적으로 회전시키며 데이터를 읽거나 저장한다. 자기디스크를 아무리 빨리 회전시킨다 해도 반도체의 처리 속도는 따라갈 수 없고, 아무리 CPU와 램이 빨라지더라도 이들에게 데이터를 공급하는 HDD의 속도가 느리다면 시스템의 전반적인 속도가 저하되는 것은 당연하다. 게다가 디스크의 회전속도가 빨라질수록 소음이나 전력 소모량은 급속도로 높아진다, SSD는 HDD와 달리 자기디스크가 아닌 반도체를 이용해 데이터를 저장한다. 이러한 특성 덕분에 SSD는 HDD보다 빠른 속도로 데이터의 읽기나 쓰기가 가능하다. 그리고 물리적으로 움직이는 부품이 없기 때문에 작동 소음이 없으며 전력소모도 적다. 이런 특성 덕분에 휴대용 컴퓨터에 SSD를 사용하면 배터리 유지시간을 늘릴 수 있다는 이점이 있다.

3. 보조 기억 장치 관리란? 보조 기억 장치는 주기억 장치 보다 속도가 느려 데이터와 프로그램을 효과적으로 저장하고 읽을 수 있는 방법을 찾는것으로 시간을 최소화 시킬 수 있기 때문에 보조 기억 장치 관리의 스케줄링이 가장 중요하다.

4. 보조 기억 장치 자료의 접근 방법

 (1). 순차 접근 방식 : 데이터를 순서대로 접근하는 방식으로 테이프 장치가 대표적이며 직접 접근 방식과 반대 개념이다.
 (2). 직접 접근 방식 : 저장된 위치에 관계없이 접근이 가능한 방식으로 디스크 장치가 대표적이다. 

5. 디스크 스케줄링
 
 (1). 디스크 스케줄링이란? : 필요한 프로그램과 데이터가 여러 곳의 디스크에 저장돼 있을 시 자료에 접근하기 위해 디스크 헤드가 움직이는 경로를 정하는 것으로 탐색 시간을 최적화 하기 위해 실행되며 일정시간에 최대한의 요구를 처리하고 요청에 대한 시간을 최소화 하며 각 응답의 시간이 많은 차이가 나지 않도록 하는 목적을 가지고 있다.

 (2). 디스크 스케줄링의 기법
    
    - FCFS 스케줄링 : 가장 간단한 스케줄링 방법으로 가장 먼저 온 요청이 가장 먼저 서비스를 받는 기법이다. 이 기법은 CPU를 독점하여 사용하기 때문에 긴 프로세스 이용시 뒤에 있는 
     프로세스는 오래 기다려야 하고, 탐색 거리를 최소화 하지 못 한다.
    
   - SSTF 스케줄링 : FCFS 스케줄링의 단점을 보완하기 위해 만들어진 기법으로 가장 짧은 탐색 거리를 가지고 있는 요청이 먼저 서비스를 받는 기법으로 이 기법은 응답 시간의 편차가 커
    뒤의 요청들은 서비스를 기다리게 되는 상태가 발생할 수 있다.  
    
   - SCAN 스케줄링 : SSTF 스케줄링의 응답시간 편차를 줄이기 위한 기법으로 디스크의 한 끝에서 시작하여 다른 끝으로 이동하며 진행 방향에 있는 모든 요청을 먼저 처리 하는 기법으로
    다른 한쪽 끝에 도달하면 역 방향으로 이동하면서 오는 길에 있는 요청을 처리 하기 때문에 진행 반대 방향이라면 헤드가 끝까지 이동하고 나서 되돌아 올 때까지 기다리는 단점이 있다.
   
   - C-SCAN 스케줄링 : SCAN 스케줄링을 수정한 기법으로 항상 헤드가 바깥에서 안으로 이동 하면서 최소한의 탐색 거리를갖는 요청을 선처리 하는 기법이다.