3 장 정보의 기억과 저장

I am ComputerI am Computer

33 장 정보의 기억과 저장 장 정보의 기억과 저장

3.1 3.1 기억장치와 저장장치의 구분기억장치와 저장장치의 구분3.2 3.2 기억장치기억장치

3.3 3.3 자기 저장장치자기 저장장치3.4 3.4 광 저장장치광 저장장치

3.5 3.5 백업의 중용성백업의 중용성


33 장 정보의 기억과 저장장 정보의 기억과 저장

3.1 3.1 기억장치와 저장장치의 구분기억장치와 저장장치의 구분- 기억장치- 저장장치

기억장치와 저장장치의 구분 기억장치와 저장장치의 구분 I am ComputerI am Computer

기억장치기억장치 (Memory Devices)(Memory Devices)

CPU 내의 기억 공간인 레지스터 (register) 는 크기가 아주 작기 때문에 사용 중인 데이터나 프로그램을 빠르게 쓰고 읽을 수 있는 기억공간 필요

개인 컴퓨터의 기억장치는 휘발성 기억장치 사용기억장치내의 데이터를 읽거나 쓸 때 어드레스

(address) 를 사용하는 원하는 데이터 위치 선택 1 바이트의 공간마다 1 개의 어드레스 할당

기억장치와 저장장치의 구분 기억장치와 저장장치의 구분 I am ComputerI am Computer

저장장치저장장치 (Storage Devices)(Storage Devices)

CPU 가 사용하지 않는 데이터 파일과 프로그램 파일 보존

기억장치에 비해 저장 공간이 아주 큼전원에 상관없이 영구적으로 데이터 보존기억장치에 비해 동작 속도는 느리고 값은 저렴

기억장치기억장치

저장장치저장장치



3.2 3.2 기억장치기억장치- 기억장치의 종류

- 기억장치와 컴퓨터 성능

기억장치기억장치 I am ComputerI am Computer

ROM(Read Only Memory)ROM(Read Only Memory)

비휘발성 기억장치ROM 에 데이터를 읽고 쓰기 위해서는 특수한

장비 사용컴퓨터의 전원을 켠 후 수행해야 할 명령을 기억ROM 에 기억된 데이터는 영구적으로 보존이 가능

펌웨어 (firmware)


ROMROM 의 종류의 종류

PROM(Programmable ROM) 단 한번만 데이터나 프로그램을 쓸 수

있는 ROM

EPROM(Erasable Programmable ROM) 자외선을 이용한 특수 장비로 ROM

에 기억된 데이터를 지울 수 있는 ROM

EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 전기적 신호를 가해 ROM 의 내용을

덮어쓸 수 있는 ROM

마더보드에 장착한 상태에서 ROM 의 데이터를 수정할 수 있음

ROM BIOS 수정

ROM WriterROM Writer

EPROM EraserEPROM Eraser


RAM(Random Access Memory)RAM(Random Access Memory)

일반적인 컴퓨터 기억장치사용중인 프로그램이 데이터의 기억작은 회로 기판에 여러 개의 RAM 을 장착한

모듈을 마더보드에 꽂아 사용RAM 의 종류

DRAM(Dynamic RAM)전원이 있어도 계속적으로 전하 (charge) 를 공급하는 리프레쉬

(refresh) 동작 필요 SRAM(Static RAM)

리프레쉬 동작 필요 없고 DRAM 에 비해 동작 속도가 빠름같은 직접도에서 DRAM 에 비해 ¼ 의 기억용량을 가져

고가임


캐쉬캐쉬 (Cashe)(Cashe)

CPU 와 기억장치 사이의 가교역할을 하는 고속 기억장치 일반적인 기억장치에 비해 5-10 배 빠른 고속 소용량

기억장치 기억장치는 CPU 에 비해 동작 속도가 현저히 느림 자주 쓰는 데이터나 현재 수행되는 프로그램의 일부를

저장하며 기억장치를 쓰고 읽는데 필요한 시간을 줄임 CPU 에 내장된 캐쉬를 L1(level 1) 캐쉬라 하고

마더보드에 내장된 캐쉬를 L2(level 2) 캐쉬라 함


DRAMDRAM 의 종류의 종류

EDO(Extended Data Out) DRAM 현재 거의 사용되지 않음

SDRAM(Synchronous DRAM) 가장 많이 사용하며

동작속도는 100MHz 와 133MHz 가 있음

DDR(Double Data Rate) DRAM 데이터 전송속도를 2 배로

함 RDRAM(Rambus DRAM)

초고속 DRAM

DDRDRAM DDRDRAM 모듈모듈

RDRAM RDRAM 모듈모듈


기억장치기억장치 (RAM)(RAM) 의 용량의 용량

기억장치 (RAM) 의 용량과 컴퓨터 성능 기억장치 (RAM) 가 크면 CPU 가 필요로 하는 데이터나

프로그램을 보다 많이 기억장치 안에 로드 (load) 가능 CPU 가 저속인 저장장치에서 기억장치 (RAM) 로 데이터를

가져오는 빈도가 줄어 컴퓨터 속도가 향상


기억장치기억장치 (RAM) (RAM) 모듈모듈

RAM 은 마더보드의 기억장치용 슬롯에 꽂을 수 있는 모듈로 사용

SIMM(Single In-line Memory Module) 과 DIMM(Double In-line Memory Module)이 있음

단자 (pin) 의 수는 30, 72, 168 개로 다양

RAM 의 용량을 늘리려면 마더보드에서 모듈 형태와 단자수를 확인해야 함

마더보드에 꽂힌 마더보드에 꽂힌 RAM RAM 모듈모듈

RAM RAM 모듈의 종류모듈의 종류



3.3 3.3 자기 저장장치자기 저장장치-자기 저장장치의 동작 원리

- 자기 저장장치의 데이터 관리- 디스켓

- 하드 디스크- 착탈식 대용량 디스크- 자기 테이프 드라이브

자기 저장장치 자기 저장장치 I am ComputerI am Computer

자기 저장장치의 데이터 쓰기자기 저장장치의 데이터 쓰기

데이터를 읽는 헤드 (head) 는 전자석 기능을 가짐저장매체는 산화철과

같이 자기장에 민감한 물질로 코팅

자기장의 극성과이진수의 0 과 1 을대응

앙페르의 법칙 이용


자기 저장장치의 데이터 읽기자기 저장장치의 데이터 읽기

자기장의 변화에 따라 전류가 발생하는 자기유동 현상 이용

패러데이 법칙


트랙트랙 (Track)(Track) 과 섹터과 섹터 (Sector)(Sector)

자기 디스크상의 위치를 구분하기 위한 구조디스크의 양면에 트랙과 섹터로 위치 구분1 개의 섹터는 512 바이트 저장


트랙트랙 (Track)(Track) 과 섹터과 섹터 (Sector)(Sector)

플로피 디스크 섹터 수 : 80( 트랙수 ) 2( 면수 ) 18( 트랙당 섹터수 )=2880 용량 : 2880 512B = 1,474,560B = 1.44 210 1000B

= 1.44MB 바깥쪽 트랙에 위치하는 섹터의 크기가 안쪽의 섹터보다

크기 때문에 하드디스크에서는 바깥쪽 트랙에 보다 많은 섹터가 존재하도록 구성 트랙당 평균 섹터수

클러스터 (cluster) 윈도우즈에서 사용하는 파일 관리 단위 4 개에서 16 개의 섹터로 구성 클러스터의 크기에 비해 작은 파일도 한 개의 클러스터 사용 하드디스크의 경우 쓰거나 읽을 때 섹터 단위로 동작


포맷포맷 (Format)(Format)

저수준 포맷 (LLF : Low Level Format) 자기 디스크를 물리적인 트랙과 섹터로 나누는 작업

고수준 포맷 (HLF : High Level Format) 디스크에 파일을 저장할 수 있도록 하는 작업 섹터의 번호 정렬 , 부팅 정보 및 섹터 배열 정보를 위한

공간 마련 디스켓의 경우 LLF 와 HLF 이 동시에 이뤄지고

하드디스크의 경우 사용자는 HLF 를 주로 하며 LLF 를 위해서는 제조업체의 프로그램이나 별도의 프로그램 필요


고수준 포맷고수준 포맷

자기 디스크를 4 개의 영역으로 구분 시킴 MBR(Master Boot Record)

ROM BIOS 실행 후 운영체제를 동작시키기 위한 기본 구성요소와 디스크 정보 정상적으로 있는지 확인

FAT(File Allocation Table) 섹터의 상태 정보 기록 파일의 위치 정보 , 조각난 파일의 연결 정보 등

루트 (root) 파일이나 새로운 폴더를 만들 수 있는 공간

데이터 영역 실제로 데이터를 저장하는 공간


플로피 디스크플로피 디스크

플로피 디스크 드라이브 디스켓을 회전시키는 스핀들 (spindle) 모터 , 데이터를

읽고 쓸 수 있는 헤드로 구성 네트워크가 없는 상태에서 파일 이동이나 프로그램

설치용으로 사용 원본을 보존하기 위한 백업 (backup) 장치로 사용

플로피 디스크의 종류 크기에 따라 3.5 인치와 5.25 인치가 있음 3.5 인치 디스켓의 종류 : 트랙당 섹터수로 구분

DD(Double Density) : 0.7MB, HD(High Density) : 1.44MBED(Extra-High Density) : 2.88MB


하드디스크 드라이브 구조하드디스크 드라이브 구조

여러 장의 디스크 ( 플래터 : platter) 로 구성각각의 디스크에서 같은 트랙을 갖는 집합을 실린더 (cylinder) 라 함

플로피 디스크에 비해 고속 , 대용량


하드디스크 용량 및 규격하드디스크 용량 및 규격

용량실린더 수헤드 수트랙당 평균 섹터수 섹터당 바이트

헤드 충돌 (head crash)

헤드와 하드디스크 사이의간격이 아주 좁아 먼지나지문에 의해 헤드가 충돌하여데이터나 하드디스크 파괴

데이터 전송방식 EIDE(Enhanced Integrated

Drive Electronics) SCSI

(Small Computer System Interface)


착탈식 대용량 저장장치착탈식 대용량 저장장치

플로피 디스크의 이동성과 하드디스크의 대용량 고속동작의 장점을 취함

HiFD(High Floppy Disk) 및 슈퍼디스크 3.5 인치 디스켓과 호환 가능 각각 200MB, 120MB 저장

ZIP 디스크 별도의 드라이브와 프로그램

필요 , 디스켓과 호환 안됨 100MB-250MB 저장


착탈식 대용량 저장장치착탈식 대용량 저장장치

착탈식 하드디스크 (hot swappable hard disk) 컴퓨터 사용 중에 착탈 가능 워크스테이션등 대형 컴퓨터에서 주로 사용

디스크 카트리지 (disk cartridge) 플라스틱 케이스에 디스크가 담긴

형태 플로피 디스켓에 비해

대용량 고속 동작 가능 JAZ 드라이브

1GB 에서 2GB 저장 가능


자기 테이프 저장장치자기 테이프 저장장치

음악용 자기 테이프와 같은 재질 사용대용량으로 원본 데이터를 보존하기 위한 백업용접근 시간 (access time) 이 아주 김

끈 형태로 원하는 위치에 데이터를 쓰기 위해 많은 시간 필요

동작 속도가 느림가격이 저렴50GB 에서 100GB

저장 가능



3.4 3.4 광 저장장치광 저장장치-CD-ROM

- DVD-ROM- CD-R, CD-RW, PhotoCD

- 플래쉬 메모리

광 저장장치 광 저장장치 I am ComputerI am Computer

CD-ROMCD-ROM 의 동작 원리의 동작 원리

레이저를 이용하여 빛의 반사 유무를 이진수의 0과 1 에 대응시켜 데이터를 읽음

데이터의 저장은랜드 (land) 와피트 (pit) 를 만듦


CD-ROMCD-ROM 의 구조의 구조

데이터 저장 밀도가 모든 표면에서 동일모기향 모양의 나선형 트랙을 가짐디스크 안쪽과 바깥쪽의 섹터의 크기가 같음같은 각속도로 회전하면

바깥쪽의 섹터를읽는 속도가 빠름 비등각속도 회전 안쪽의 섹터를 읽을 때

더 빨리 회전 소음 , 진동의 원인


CD-ROMCD-ROM 의 동작 속도의 동작 속도

최근의 CD-ROM 드라이브는 등각속도 방식바깥쪽의 데이터를 읽는 속도가 가장 빠름속도 표현 방식 (예 : 56MAX 또는 56X)

처음 CD-ROM 드라이브의 속도의 56 배 : 150KB/sec 56

바깥쪽의 데이터를 읽는 최대 동작속도를 기준으로 함하드디스크의 경우 초당 5 에서 15MB 를 읽기

때문에 CD-ROM 의 속도가 아주 느림한번 쓰여진 CD-ROM 의 데이터를 수정할 수

없음


DVD-ROMDVD-ROM

Digital Video Disk, Digital Video Disk, Digital Versatile Disk

디스크 양면에 데이터를 저장하고 압축 기술을 이용하한 초대요량 저장 가능

DVD-ROM 드라이브는 CD-ROM 구동 가능

단층 DVD-ROM 은 9.4GB 다층 DVD-ROM 은 17GB 저장 가능


CD-R, CD-RW, PhotoCDCD-R, CD-RW, PhotoCD

CD-R(CD-Recordable) CD-R 드라이브와 별도의 프로그램을 사용하여 CD-R 디스크에

데이터를 단 한번 저장할 수 있음 저장된 CD-R 은 CD-ROM 드라이브에서도 읽을 수 있음

CD-RW(CD-ReWritable) CD-RW 드라이브와 별도의 프로그램을 사용하여 CD-RW

디스크에 데이터를 쓰고 수정할 수 있음 저장된 CD-RW 은 CD-ROM 드라이브에서도 읽을 수 있음

PhotoCD 디지털 카메라로 찍은 사진을 저장하기 위한 광 저장장치 CD-R 과 비슷한 특징을 가짐


플래쉬플래쉬 (Flash) (Flash) 메모리메모리

노트북 컴퓨터 , MP3P, 디지털 카메라 등에서 사용하는 저장장치

일반 기억장치와 비슷하나 저장된 데이터를 전원이 없이도 보존할 수 있고 수정할 수 있음

고가이고 저용량



3.5 3.5 백업의 중요성백업의 중요성- 백업의 필요성

- 백업 매체 및 프로그램의 선택- 백업 대상 및 압축 백업

백업의 중요성 백업의 중요성 I am ComputerI am Computer

백업의 필요성백업의 필요성

데이터 = 가치개인 컴퓨터의 하드디스크의 경우 손상이 생기면 20%

이상의 데이터를 복구하기 힘듦백업

데이터가 가진 가치를 보존하는 작업 습관적으로 백업을 하여야 함 백업이 잘못된 것은 복구를 통해서만 알 수 있으므로 백업이

잘 되었는가도 정기적으로 확인 필요 하드웨어 , 소프트웨어 , 사람 : 모두 완벽하지 않음


백업 매체 및 프로그램의 선택백업 매체 및 프로그램의 선택

백업 매체 비용 : 백업 매체의 용량은 백업 대상데이터의 최소 몇 배

이상 신뢰성 : 최소 몇 년 이상 보존 가능하고 별도 보관 가능 속도 : 완전자동 백업의 경우 고려하지 않아도 되나

컴퓨터를 항상 사용하던가 시간적 여유가 없는 경우 중요 사용가능성 : 다른 컴퓨터 및 미래 기술과의 호환성

백업 프로그램 별도 프로그램 사용 : 고성능 고비용 운영체제가 제공하는 백업 프로그램 사용 : 저렴


백업 대상 선택 및 압축 백업백업 대상 선택 및 압축 백업

재설치 가능한 프로그램은 백업에서 제외 프로그램 설치시 필요한 설정은 백업하는 것이 편리

전자우편 , 즐겨찾기 등 사용자가 폴더를 직접 지정하지 않고 사용하는 데이트는 반드시 백업

윈도우즈의 경우 운영체제 , 설치 환경 , 사용자 환경등을 저장하고 있는 레지스트리 (registry) 백업

백업 매체는 대용량을 필요로 하므로 고가 압축을 사용하여 용량을 줄일 수 있으면 비용 절감 가능

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