5장 : 보조기억장치 - (1) 하드 디스크

<요약>

• 하드디스크
  • 구조
    • 원형평판
    • 헤드
    • 디스크 팔
    • 구동 장치
  • 저장 방식
    • 등각 속도 방식(CAV)
    • 다중 영역 기록 방식(MZR)
  • 실린더
    • 헤드와 맞닿는 트랙 개수

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1. 하드디스크

• 의미
  • 영구기억장치
  • 원형판을 자화될 수 있는 물질로 코팅해서 만듦
• 구성

• 원형 평판
  • 다수의 트랙
  • (트랙 : 원형 평판 각 층의 원이고, 데이터가 저장됨)
  • (층 : 원형 평판 1개 안에서 동심원으로 여러 개의 층을 뜻함)
• 헤드
  • 표면을 자화시킴
  • 트랙을 자화시켜서 데이터 저장 및 읽기
• 디스크 팔
  • 헤드 이동 장치
• 구동 장치
  • 원형 평판 회전시킴
  • 디스크 팔 움직이게 함
• 디스크 쓰기
  • 트랙상에 데이터 저장
  • 전류의 방향에 따라 1,0을 나눔
• 디스크 읽기
  • 디스크 표면의 저장된 데이터 읽기
  • 전류의 방향을 읽고, 1,0 판단
• 디스크 표면
  • 트랙간 갭
    • 원형 평판의 각 트랙끼리는 간격이 있음
    • 트랙 간의 자성에 의한 영향 방지
  • 섹터간 갭
    • 섹터들을 구분하는 빈 공간
    • (섹터 : 디스크에서 한 번에 읽거나 쓸 수 있는 데이터 크기)
    • 트랙 안에 여러개의 섹터 존재
  • 구조

2. 하드디스크 저장방식

• 등각 속도 방식(CAV)
  • 의미
    • 디스크가 일정한 속도로 회전
    • ⇒ 각 섹터마다 지니는 데이터 비율 같음
    • ⇒ 바깥 원의 면적이 더 크므로, 바깥 원일 수록 데이터 저장 밀도 하락)
      • (똑같은 속도이므로, 안쪽 원과 바깥 원의 데이터 밀도가 차이가 남)
• 다중 영역 기록 방식(MZR)
  • 의미
    • 여러 개의 트랙을 1개로 묶음
    • 각 영역에 따라 헤드의 저장 밀도를 다르게 세팅(바깥쪽일수록 저장 밀도 높이고, 안쪽일 수록 저장밀도 낮춤)
      • 디스크 전체적인 저장 밀도가 같도록 조정하기 위함
    • 같은 영역(묶음)에 있는 트랙들의 저장 밀도는 같음
      • (각 트랙의 섹터 면적을 조절해서 저장 밀도를 같게 만듦)
  • 장점
    • 하드디스크 전체 사용 가능량 증가
  • 단점
    • 헤드가 각 영역으로 이동할 때, 저장 밀도가 다르므로 읽기 및 쓰기 시간 차이 발생
    • 각 영역의 데이터 양이 달라서 그에 맞게 회로를 만들어야됨

3. 디스크 형식화 작업

• 의미
  • 섹터 구분을 위한 작업
• 구조
  • 갭 / ID 필드 / 갭 / 데이터 필드 / 갭
  • ID 필드
    • 해당 섹터 ID
    • ⇒ SYNCH 바이트(특정비트패턴) + 트랙 번호 + 헤드 번호 + 섹터 번호 + 오류 검출 코드

4. 디스크 드라이브

• 의미
  • 전체 부품을 의미
  • 하드디스크드라이브 → 하드 디스크에 있는 모든 부품 전체를 뜻함
• 종류(평판의 개수)
  • 단일 평판 디스크
    • 원형 평판 1개
  • 다중 평판 디스크
    • 원형 평판 여러개
• 종류(면의 개수)
  • 단면 디스크
    • 한쪽 면만 자화 물질로 코팅
  • 양면 디스크
    • 양쪽 면 자화 물질로 코팅

※실린더 : 각 원형 평판의 트랙 1개씩 합하면 실린더(헤드와 맞닿는 트랙 개수)

5. 디스크 액세스 시간

• 시간
  • 탐색 시간
    • 헤드를 트랙으로 이동하는 데 걸리는 시간
  • 회전 지연 시간
    • 원하는 섹터를 만나기까지 걸리는 시간
  • 데이터 전송 시간
    • 해당 데이터 보내는 데 걸리는 시간
• 디스크 액세스 시간
  • 위의 시간들 전부 합친 값

※rpm : 분 당 회전 수

• 관련 문제
  • 6-1 PPT 20p
  • 제어기 지연시간
    • I/O제어기로부터 명령을 받고 수행을 시작하기까지 걸리는 시간