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직접 접근 기억 장치

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목차

1. 개요

직접 접근 기억 장치(DASD)는 IBM에서 개발한 저장 장치를 지칭하는 용어로, 초기에는 자기 디스크 장치, 자기 드럼 메모리, 데이터 셀 등 다양한 장치를 포함했다. IBM 메인프레임은 채널을 통해 DASD를 포함한 I/O 장치에 접근하며, 채널 프로그램이 장치를 제어한다. DASD 접근 방식은 CTR, CKD, FBA, FCP attached SCSI 등 다양하며, 운영 체제에 따라 4바이트 TTR 또는 8바이트 MBBCCHHR 주소를 사용한다. DOS/VSE는 LIOCS와 PIOCS를 사용하고, MVS, OS/390은 BSAM, BDAM, VSAM 등 다양한 접근 방식을 지원한다. DASD라는 용어는 1966년 IBM 매뉴얼에서 처음 사용되었으며, 1990년대까지 널리 사용되었다.

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직접 접근 기억 장치
직접 접근 기억 장치
유형자기 디스크, 광학 디스크, 자기 드럼, 플래시 메모리
특징임의 접근 가능, 비교적 빠른 접근 속도, 대용량 저장 가능
용도운영 체제, 응용 프로그램, 데이터 파일 저장
예시하드 디스크 드라이브(HDD), 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), USB 플래시 드라이브

2. 역사

IBM은 역사적으로 자기 디스크 장치, 자기 드럼 메모리, 데이터 셀(IBM 2321) 등 다양한 장치를 DASD라고 불렀다.[10][11] 그러나 자기 드럼과 데이터 셀은 비교적 빠르게 사용되지 않게 되었고, 현재 DASD는 주로 디스크 장치를 가리킨다.

3. 구조

IBM 메인프레임은 종속되는 미니 프로세서의 일종인 "채널"을 통해 DASD를 포함한 I/O 장치에 접근한다. ''채널 프로그램''은 지정된 장치에 쓰고, 읽고, 제어한다.[5] 채널 프로그램은 해당 장치의 쓰기, 읽기, 제어를 담당한다.

3. 1. 접근 방식

일반적으로 메인프레임에서는 CPU가 I/O를 직접 처리함으로써 발생하는 불리함을 피하기 위해, I/O 장치에 대한 접근은 전용 프로세서인 채널 컨트롤러를 경유하는 구성을 기본으로 한다. 채널 컨트롤러는 채널 프로그램에 의해 채널을 제어한다.

운영 체제는 일부 액세스 방식에 대해 4바이트 상대 트랙 및 레코드(TTR)를 사용하고, 다른 액세스 방식에 대해서는 8바이트 익스텐트-빈-실린더-트랙-레코드 블록 주소, 즉 '''MBBCCHHR'''을 사용한다. 채널 프로그램은 6바이트 탐색 주소('''BBCCHH''')와 5바이트 레코드 식별자('''CCHHR''')를 사용하여 DASD에 액세스한다.

  • '''M'''은 할당 내의 익스텐트 번호를 나타낸다.
  • '''BB'''는 '''B'''in(2321 데이터 셀에서)을 나타낸다.
  • '''CC'''는 '''C'''ylinder(실린더)를 나타낸다.
  • '''HH'''는 '''H'''ead(헤드)(또는 트랙)를 나타낸다.
  • '''R'''은 '''R'''ecord(레코드)(블록) 번호를 나타낸다.

2321 데이터 셀이 1975년 1월에 단종되면서,[4] 해당 주소 지정 방식과 장치 자체는 CHR 또는 CTR(실린더-트랙-레코드)로 불렸으며, 빈 번호는 항상 0이었다.

CKD는 카운트 키 데이터의 약자이며, DASD 장치의 블록 물리적 레이아웃을 의미하며, 채널 프로그램에서 사용되는 주소인 BBCCH 및 CCHHR과 혼동해서는 안 된다. 이 맥락에서 CTR은 채널 명령에 따라 두 가지 유형의 주소를 모두 지칭할 수 있다.

1979년, IBM은 고정 블록 아키텍처(FBA)를 메인프레임에 도입했다. 프로그래밍 수준에서, 이러한 장치는 전통적인 CHR 어드레싱을 사용하지 않고, 미니 컴퓨터의 섹터와 매우 유사하게, 고정 길이 블록을 숫자로 참조한다. 더 정확하게는, 응용 프로그래머는 장치 유형에 따라 512, 1024, 2048 또는 4096의 고정된 물리적 블록 길이로 데이터를 저장하는 기본 스토리지 배열을 알지 못한다. FBA 인터페이스의 일부로 IBM은 ECKD에 도입된 것과 매우 유사한 비동기 작동을 위한 새로운 채널 명령어를 도입했다.

일부 응용 프로그램의 경우, FBA는 단순성뿐만 아니라 처리량 증가도 제공한다.

FBA는 VM/370 및 DOS/VSE에서 지원되지만, MVS 또는 OS/360 라인의 후속 운영 체제에서는 지원되지 않는다.

FICON 채널을 가진 프로세서는 파이버 채널 프로토콜(FCP)을 사용하여 SCSI 드라이브에 접근할 수 있다. z/VM과 z/VSE는 FCP를 완벽하게 지원하지만, z/OS는 IOSFBA를 통해 제한적인 지원만 제공한다.

3. 1. 1. CTR (CHR)

운영 체제는 일부 액세스 방식에 대해 4바이트 상대 트랙 및 레코드(TTR)를 사용하고, 다른 액세스 방식에 대해서는 8바이트 익스텐트-빈-실린더-트랙-레코드 블록 주소, 즉 '''MBBCCHHR'''을 사용한다. 채널 프로그램은 6바이트 탐색 주소('''BBCCHH''')와 5바이트 레코드 식별자('''CCHHR''')를 사용하여 DASD에 액세스한다.

  • '''M'''은 할당 내의 익스텐트 번호를 나타낸다.
  • '''BB'''는 '''B'''in(2321 데이터 셀에서)을 나타낸다.
  • '''CC'''는 '''C'''ylinder(실린더)를 나타낸다.
  • '''HH'''는 '''H'''ead(헤드)(또는 트랙)를 나타낸다.
  • '''R'''은 '''R'''ecord(레코드)(블록) 번호를 나타낸다.

2321 데이터 셀이 1975년 1월에 단종되면서,[4] 해당 주소 지정 방식과 장치 자체는 CHR 또는 CTR(실린더-트랙-레코드)로 불렸으며, 빈 번호는 항상 0이었다.

3. 1. 2. CKD

CKD는 카운트 키 데이터의 약자이며, DASD 장치의 블록 물리적 레이아웃을 의미하며, 채널 프로그램에서 사용되는 주소인 BBCCH 및 CCHHR과 혼동해서는 안 된다. 이 맥락에서 CTR은 채널 명령에 따라 두 가지 유형의 주소를 모두 지칭할 수 있다.

3. 1. 3. FBA

1979년, IBM은 고정 블록 아키텍처(FBA)를 메인프레임에 도입했다. 프로그래밍 수준에서, 이러한 장치는 전통적인 CHR 어드레싱을 사용하지 않고, 미니 컴퓨터의 섹터와 매우 유사하게, 고정 길이 블록을 숫자로 참조한다. 더 정확하게는, 응용 프로그래머는 장치 유형에 따라 512, 1024, 2048 또는 4096의 고정된 물리적 블록 길이로 데이터를 저장하는 기본 스토리지 배열을 알지 못한다. FBA 인터페이스의 일부로 IBM은 ECKD에 도입된 것과 매우 유사한 비동기 작동을 위한 새로운 채널 명령어를 도입했다.

일부 응용 프로그램의 경우, FBA는 단순성뿐만 아니라 처리량 증가도 제공한다.

FBA는 VM/370 및 DOS/VSE에서 지원되지만, MVS 또는 OS/360 라인의 후속 운영 체제에서는 지원되지 않는다.

3. 1. 4. FCP attached SCSI

FICON 채널을 가진 프로세서는 파이버 채널 프로토콜(FCP)을 사용하여 SCSI 드라이브에 접근할 수 있다. z/VM과 z/VSE는 FCP를 완벽하게 지원하지만, z/OS는 IOSFBA를 통해 제한적인 지원만 제공한다.

3. 2. DOS/VSE

DOS/360부터 z/VSE까지는 직접 접근 저장 장치(DASD)에 데이터 세트를 지원하기 위해 논리적 IOCS(LIOCS)와 물리적 IOCS(PIOCS)를 사용한다. LIOCS에는 순차 접근 방식(SAM), 직접 접근 방식 (DAM), 색인 순차 접근 방식(ISAM), 가상 기억 접근 방식(VSAM)이 포함된다. PIOCS에는 채널 프로그램 실행(EXCP)이 있다.

3. 3. MVS, OS/390

MVS, OS/390에서 사용되는 접근 방식은 다음과 같다.

  • 기본 순차 접근 방식(BSAM)
  • 기본 색인 순차 접근 방식(BISAM)
  • 대기 순차 접근 방식(QSAM)
  • 대기 색인 순차 접근 방식(QISAM)
  • 기본 분할 접근 방식(BPAM)
  • 기본 직접 접근 방식(BDAM)
  • 가상 기억 장치 접근 방식(VSAM)
  • 채널 프로그램 실행(EXCP)
  • 실기억 장치에서 채널 프로그램 실행(EXCPVR)


MVS에서 OS/VS2 릴리스 2부터 z/OS에 이르기까지 EXCPVR을 포함한 모든 접근 방식은 특권이 있는 입출력 시작(STARTIO) 매크로를 사용한다.

4. 용어

IBM은 1964년 최초 버전의 "IBM System/360 System Summary"에서 현재 DASD라고 불리는 장치를 통칭하는 용어로 ''파일''을 사용했다. 파일은 "임의 접근 저장소"를 제공했다.[5] 동시에 IBM의 제품 참조 매뉴얼은 이러한 장치를 약어 없이 "직접 접근 저장 장치"[6]라고 설명했다.

DASD라는 약어가 처음으로 공개적으로 사용된 것은 1966년 3월 IBM의 매뉴얼 "Data File Handbook[7]"이다. "Google ngram viewer"에서 찾아낸 DASD라는 약어를 저장 장치를 지칭하는 최초의 IBM 외 사용례는 1968년으로 거슬러 올라간다.[8] 이후 이 용어의 사용은 1990년까지 기하급수적으로 증가했으며, 그 이후 사용량이 상당히 감소했다.[9]

5. 관련 항목

참조

[1] 서적 Introduction to IBM Direct-Access Storage Devices and Organization Methods http://bitsavers.tra[...] 2013-12-23
[2] 웹사이트 Serial Direct Access Storage Device Subsystem https://www-01.ibm.c[...] 2015-12-28
[3] 웹사이트 Powermax 8000 Joins the Mainframe Solutions Portfolio https://www.dellemc.[...] 2018-08-07
[4] 웹사이트 IBM Archives: IBM 2321 data cell drive http://www-03.ibm.co[...] 2011-11-08
[5] 서적 IBM System/360 System Summary http://bitsavers.org[...] 2018-08-07
[6] 서적 IBM System/360 Component Descriptions - 2841 Storage Control Unit et. al. http://www.bitsavers[...] IBM 1964
[7] 서적 Data File Handbook http://www.bitsavers[...] IBM
[8] 뉴스 Cost and Advantages of On-line DP https://books.google[...] 1968-03
[9] 웹사이트 "Ngram_chart: occurrences of DASD" https://books.google[...]
[10] 웹사이트 DASD 装置の割り振り - Z/OSマニュアル - IBM https://www.ibm.com/[...]
[11] 웹사이트 IBM Power Systems DASD Feature Quick Reference - IBM https://www-03.ibm.c[...]
[12] 서적 Introduction to IBM Direct-Access Storage Devices and and Organization Methods http://bitsavers.tra[...] 2014-03-08
[13] 웹인용 Serial Direct Access Storage Device Subsystem https://www-01.ibm.c[...] 2015
[14] 웹인용 Serial Direct Access Storage Device Subsystem https://publib.bould[...]


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