[PSAT 기출] 2022 5급 상황판단 나책형 39번 40번 해설 – 하드디스크 플래터 헤드 표면 트랙 섹터 실린더

1 개요
2 문제
3 39번 문제 해설
4 40번 문제 해설
5 2022 5급 PSAT 상황판단
6 2022 5급 PSAT
7 5급 PSAT 상황판단
8 5급 PSAT
9 PSAT 상황판단
10 공무원 PSAT 기출

개요

다음은 2022년 국가공무원 5급 상황판단영역 나책형 39번, 40번 문제 해설이다.

문제

※ 다음 글을 읽고 물음에 답하시오. [문 39.~문 40.]

하드디스크는 플래터와 헤드 등으로 구성되어 있다. ‘플래터’는 원반 모양이고 같은 크기의 플래터가 위아래로 여러 개 나란히 정렬되어 있다. 플래터의 양면은 각각 ‘표면’이라 불리는데, 데이터를 저장하기 위해 자기물질로 덮여 있다. ‘헤드’는 데이터를 표면에 저장하거나 저장된 데이터를 인식한다. 이를 위해 헤드는 회전하는 플래터의 중심부와 바깥 사이를 플래터 반지름 선을 따라 일정한 속도로 이동한다.

플래터의 표면은 폭이 일정한 여러 개의 ‘트랙’이 동심원을 이룬다. 플래터마다 트랙 수는 같으며, 트랙은 여러 개의 ‘섹터’로 나누어진다. 이 구분은 하드디스크상의 위치를 나타내고 파일(데이터)을 디스크 공간에 할당하기 위해 사용된다. 예를 들어 어떤 특정한 데이터는 ‘표면 3, 트랙 5, 섹터 7’에 위치하게 된다. 이때 표면은 위에서부터 차례로 번호가 부여된다. 트랙은 바깥쪽에서 안쪽으로 순서대로 번호가 부여되며, 섹터는 반시계방향으로 번호가 부여된다.

섹터는 하드디스크의 최소 저장 단위로 하나의 섹터에는 파일을 1개만 저장한다. 한 섹터는 512바이트까지 저장할 수 있지만, 10바이트 파일을 저장해도 섹터 한 개를 전부 차지한다. 초기 하드디스크는 모든 트랙마다 동일한 섹터 수를 가졌지만, 현재의 하드디스크에는 바깥쪽 트랙에 좀 더 많은 섹터가 있다. 섹터의 크기가 클수록 섹터의 저장 공간이 커지기 때문에 크기를 똑같이 하여 섹터당 저장 공간을 일정하게 유지하고 있다.

플래터 표면 중심에서 거리가 같은 모든 트랙을 수직으로 묶어 하나의 ‘실린더’라 한다. 표면마다 하나씩 있는 여러 개의 헤드가 동시에 이동하는데, 헤드가 한 트랙(실린더)에서 다른 트랙(실린더)으로 움직이는 데는 시간이 걸린다. 따라서 동시에 호출되는 데이터를 동일한 실린더 안에 있게 하면, 헤드의 추가 이동이 필요 없어져서 탐색 시간을 단축시킬 수 있다. 하지만 이런 저장 방식이 항상 가능한 것은 아니며, 하드디스크의 여러 곳(트랙과 섹터)에 분산되어 파일이 저장되기도 한다.

데이터 탐색 속도는 플래터 바깥쪽에 있던 헤드가 데이터를 읽고 쓴 후 다시 플래터 바깥쪽에 정확히 정렬하는 데까지 걸리는 시간을 가리킨다. 하드디스크가 성능이 좋을수록 플래터는 빠른 속도로 회전하는데, 일반적으로 회전속도는 5,400rpm(분당 5,400회전) 혹은 7,200rpm이다. 플래터 위를 이동하는 헤드의 속도는 1번 트랙의 바깥쪽 끝과 마지막 트랙의 안쪽 끝 사이를 초당 몇 번 왕복하는지를 나타내며, Hz로 표현된다. 예를 들어 1Hz는 1초에 헤드가 1번 왕복하는 것을 의미한다.

문 39. 윗글을 근거로 판단할 때 옳은 것은?

① 플래터가 5개라면 표면의 개수는 최대 5개이다.

② 플래터가 5개, 플래터당 트랙이 10개, 트랙당 섹터가 20개라면, 실린더의 개수는 10개이다.

③ 플래터 안의 모든 섹터의 크기가 같다면, 각 트랙의 섹터 수는 같다.

④ 10바이트 파일 10개 저장에 필요한 최소 섹터 수와 100바이트 파일 1개 저장에 필요한 최소 섹터 수는 같다.

⑤ 파일 크기가 트랙 1개의 저장용량보다 작다면, 해당 파일은 항상 하나의 트랙에 저장된다.

문 40. 윗글을 근거로 판단할 때, <상황>의 ㉠과 ㉡을 옳게 짝지은 것은?

<상 황>

A하드디스크는 표면 10개, 표면당 트랙 20개, 트랙당 섹터 20~50개로 이루어져 있다. 현재 헤드의 위치는 1번 트랙의 바깥쪽 끝이며 헤드 이동경로에 처음 위치한 섹터는 1번이다. 플래터의 회전속도는 7,200rpm, 헤드의 이동속도는 5Hz이다. 플래터 1회전에 걸리는 시간은 ( ㉠ )초이고, 헤드가 트랙 하나를 이동하는 데 걸리는 시간은 평균 ( ㉡ )초이다.

	㉠	㉡
①	\(\dfrac{1}{12}\)	\(\dfrac{1}{10}\)
②	\(\dfrac{1}{12}\)	\(\dfrac{1}{100}\)
③	\(\dfrac{1}{120}\)	\(\dfrac{1}{100}\)
④	\(\dfrac{1}{120}\)	\(\dfrac{1}{200}\)
⑤	\(\dfrac{1}{720}\)	\(\dfrac{1}{200}\)

출처: 사이버국가고시센터

39번 문제 해설

① 플래터가 5개라면 표면의 개수는 최대 5개이다.

‘플래터’는 원반 모양이고 같은 크기의 플래터가 위아래로 여러 개 나란히 정렬되어 있다. 플래터의 양면은 각각 ‘표면’이라 불리는데, 데이터를 저장하기 위해 자기물질로 덮여 있다.

플래터의 양면은 각각 ‘표면’이라 불리므로, 플래터가 5개라면 표면의 개수는 최대 10개이다.

따라서 보기의 내용은 옳지 않다.

② 플래터가 5개, 플래터당 트랙이 10개, 트랙당 섹터가 20개라면, 실린더의 개수는 10개이다.

플래터 표면 중심에서 거리가 같은 모든 트랙을 수직으로 묶어 하나의 ‘실린더’라 한다.

플래터당 트랙이 10개라면, 실린더의 개수는 10개이다.

따라서 보기의 내용은 옳다.

③ 플래터 안의 모든 섹터의 크기가 같다면, 각 트랙의 섹터 수는 같다.

초기 하드디스크는 모든 트랙마다 동일한 섹터 수를 가졌지만, 현재의 하드디스크에는 바깥쪽 트랙에 좀 더 많은 섹터가 있다. 섹터의 크기가 클수록 섹터의 저장 공간이 커지기 때문에 크기를 똑같이 하여 섹터당 저장 공간을 일정하게 유지하고 있다.

현재의 하드디스크에는 바깥쪽 트랙에 좀 더 많은 섹터가 있다. 각 트랙의 섹터 수는 같지 않다.

섹터의 크기를 똑같이 하여 섹터당 저장 공간을 일정하게 유지하고 있다.

따라서 보기의 내용은 옳지 않다.

④ 10바이트 파일 10개 저장에 필요한 최소 섹터 수와 100바이트 파일 1개 저장에 필요한 최소 섹터 수는 같다.

섹터는 하드디스크의 최소 저장 단위로 하나의 섹터에는 파일을 1개만 저장한다. 한 섹터는 512바이트까지 저장할 수 있지만, 10바이트 파일을 저장해도 섹터 한 개를 전부 차지한다.

하나의 섹터에는 파일을 1개만 저장한다. 한 섹터당 512바이트까지 저장할 수 있다.

10바이트 파일 10개 저장에 필요한 최소 섹터 수는 10개이다.

100바이트 파일 1개 저장에 필요한 최소 섹터 수 1개이다.

따라서 보기의 내용은 옳지 않다.

⑤ 파일 크기가 트랙 1개의 저장용량보다 작다면, 해당 파일은 항상 하나의 트랙에 저장된다.

동시에 호출되는 데이터를 동일한 실린더 안에 있게 하면, 헤드의 추가 이동이 필요 없어져서 탐색 시간을 단축시킬 수 있다. 하지만 이런 저장 방식이 항상 가능한 것은 아니며, 하드디스크의 여러 곳(트랙과 섹터)에 분산되어 파일이 저장되기도 한다.

파일이 하드디스크의 여러 곳(트랙과 섹터)에 분산되어 저장되기도 한다.

따라서 보기의 내용은 옳지 않다.

정답은 ②번이다.

40번 문제 해설

일반적으로 회전속도는 5,400rpm(분당 5,400회전) 혹은 7,200rpm이다.

회전속도가 7,200rpm이라면 분당 7,200회전 한다는 뜻이다.

플래터 1회전에 걸리는 시간은 \(\dfrac{\text{1}}{\text{7,200}}\)분이고, 이것을 초단위로 계산하면 \(\dfrac{\text{60}}{\text{7,200}}\)초가 된다.

플래터 1회전에 걸리는 시간은 \(\dfrac{\text{1}}{\text{120}}\)초가 된다.

트랙은 바깥쪽에서 안쪽으로 순서대로 번호가 부여되며, 섹터는 반시계방향으로 번호가 부여된다.

플래터 위를 이동하는 헤드의 속도는 1번 트랙의 바깥쪽 끝과 마지막 트랙의 안쪽 끝 사이를 초당 몇 번 왕복하는지를 나타내며, Hz로 표현된다. 예를 들어 1Hz는 1초에 헤드가 1번 왕복하는 것을 의미한다.

헤드의 이동속도가 5Hz라는 것은 1번 트랙의 바깥쪽 끝과 마지막 트랙의 안쪽 끝 사이를 1초 동안 5번 왕복한다는 것의 의미한다. 표면당 트랙이 20개 있다고 했으므로, 1번 왕복할 때마다 40개의 트랙을 이동하는 것이다. 1초 동안 5번 왕복하므로 1초 동안 40×5= 200개의 트랙을 이동한다.

따라서 트랙 하나를 이동하는 데 걸리는 시간은 평균 \(\dfrac{\text{1}}{\text{200}}\)초이다.

정답은 ④번이다.

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