운영체제 11. 파일 시스템 (1) - Disk system

출처 : https://www.youtube.com/watch?v=ipJ7DPzYBk0&list=PLBrGAFAIyf5rby7QylRc6JxU5lzQ9c4tN&index=38

 

 

Disk System

 

• Disk pack
  • 데이터 영구 저장 장치 (비휘발성)
  • 파일이 실제로 저장되는 공간
  • 구성
    • Sector
      • 데이터 저장 / 판독의 물리적 단위
      • 섹터에 0이냐 1이냐 같은 데이터를 저장해서 우리가 원하는 정보를 저장할 수 있게 된다.
    • Track
      • Platter 한 면에서 중심으로 같은 거리에 있는 sector들의 집합
    • Cylinder
      • 같은 반지름을 갖는 track의 집합
    • Platter
      • 양면에 자성 물질을 입힌 원형 금속판
      • 데이터의 기록 / 판독이 가능한 기록 매체
    • Surface
      • Platter의 윗면과 아랫면. 즉 Platter의 각 면

 

 

• Disk drive
  • Disk pack에 데이터를 기록하거나 판독할 수 있도록 구성된 장치. 즉, Disk Pack에 데이터를 저장하거나 읽는 장치
  • 구성
    • Head
      • 디스크 표면에 데이터를 기록 / 판독
    • Arm
      • Head를 고정 / 지탱
    • Positioner (boom)
      • Arm을 지탱
      • Head를 원하는 track으로 이동
    • Spindle
      • Disk pack을 고정 (회전축)
      • 우리가 읽고 싶은 트랙을 head가 있는 곳으로 회전시켜서 head가 읽을 수 있도록 해줌
      • 분당 회전 수 (RPM, Revolutions Per Minutes)

 

 

Disk Address

 

• Physical disk address
  • Sector (물리적 데이터 전송 단위)를 지정
    • Cylinder Number, Surface Number, Sector Number
    • 순서는 여러가지 형태가 존재하지만, 기본적으로 cylinder, surface, sector 정보 3개를 알아야 우리가 원하는 섹터를 찾을 수 있다. 
• Logical disk address : relative address
  • 운영체제는 Disk system의 데이터 전체를 block들의 나열로 취급
    • Block에 번호 부여
    • 임의의 block에 접근 가능
  • Block 번호 -> physical address 모듈 필요 (disk driver)

 

 

Disk Address Mapping

 

• 운영체제는 Disk system의 데이터 전체를 block들의 집합으로 취급한다. 따라서 Disk에 액세스할 때에는 block 번호를 전달을 한다.
• Disk driver는 block 번호를 실제 disk의 physical address로 변환한다.
• Disk controller가 하드 디스크의 물리적 주소를 찾아가서 데이터를 읽거나 쓴다.

 

 

Data Access in Disk System

 

1. Seek time
   • 디스크 head를 필요한 cylinder로 이동하는 시간
2. Rotational delay
   • 1. 이후에서부터, 필요한 sector가 head 위치로 도착하는 시간
3. Data transmission time
   • 2. 이후에서 부터, 해당 sector를 읽어서 전송 (or 기록) 하는 시간

즉, Disk Access Time = Seek time + Rotational delay + Data transmission time 이다.