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2021.03.13 - [이론공부/화일처리및응용] - 화일 처리 및 응용 공부#5(하드 디스크 구조)

이전 내용은 생략해도 상관 없으나 참고하는걸 추천

디스크 저장장치의 특성

 

디스크의 특성 요소

 - 회전 속도

 - 디스크 드라이브의 원반수

 - 기록 면당 트랙 수

 - 트랙당 섹터 수

 - 섹터(트랙)당 바이트 수

 

예) 기가 디스크

  - 디스크 드라이브 - 원반수 8개 기록면 16개

  - 16,384개의 트랙/기록면

  - 128섹터/트랙

  - 4096바이트/섹터

  - 용량 : 16면x 16384트랙x 128섹터x 4096바이트 = 128GB

 

 

 

디스크 데이터 접근

 

디스크에 저장된 데이터 처리

 - 메인 메모리에서만 연산 작업이 가능

 - 디스크와 메인 메모리 사이에 데이터 블록 전송이 필요

 - 블록은 하나 이상의 섹터로 구성

 

1. 블록이 있는 트랙이 포함된 실린더에 헤드가 위치

2. 디스크가 회전하면서 블록이 포함된 섹터들을 헤드가 인식. 판독/기록

 

데이터 접근시간

 - 탐구 시간

 - 회전 지연 시간

 - 전송 시간.

 

위 과정의 걸린 시간의 합 = 데이터 접근 시간

 

 

자기 테이프

 - 개방 릴 테이프, 테이프 카트리지

 - 산화 제2철이 입혀진 1.5/1000인치 정도의 얇은 테이프

 - 길이 : 300~ 3700ft(일반적으로 2,400ft)

 - 폭 : 0.5인치, 0.25인치(주로 0.5인치)

 - 7-트랙, 9-트랙

 - 릴 : 10 1/2"

 

자기 테이프 구조

데이터 표현

 - 자화된 방향에 따라 0/1의 값

 - 테이프가 기록/판독 헤드를 통과하는 속도 : 200ips

 - 기록 충전된 코일에 의해 자화

 - 판독 자화가 코일에 전류를 유도하여 감지

 

기록밀도

 - 1인치당 비트 수

 - 1바이트 : 한컬럼에 수직으로 기록할 수 있는 비트로 이루어진 단위, 8비트로 하나의 문자를 표현 

 - 9 트랙 테이프 : 8트랙의 데이터 + 1트랙의 오류 제어 비트(Parity bit)

 - 1,600bpi, 6,250bpi, 30,000bpi(최근)

 

오류 제어 비트(Parity bit) 자료(출처 : 교수님)

블록

 블록 또는 물리적 레코드

  - 메모리와 테이프 사이의 데이터 입출력 단위

  - 크기 : 4000B - 20000N

  - 버퍼의 크기를 감안하여 결정

  - 블로킹을 이용

     # 블로킹 인수는 테이프의 활용도와 접근 시간에 영향

 

 블록 간 갭(IBG)

  - 테이프 이동속도 조절 (0.3~0.75인치)

  - 가속 시간과 감속 시간 제공

 

블록간 갭(IBG) 이해 자료 출처(교수님)

 

블로킹 자료 : 블록이 클수록 블록 간 갭(IBG)가 줄어들어 빈공간이 적어진다.

광디스크

 저장원리

  - 레이저로  금속선 표면에 구멍(Pit)을 만드는 방법이 보통

  - EFM(Eight to fourteen modulation) : 1바이트(8비트)를 14개의 채널비트로 변환하여 저장

 

 물리적 특성

  - 중심에서 바같까지 약 3마일의 단일 나선형 트랙으로 구성

  - 위치에 관계없이 저장 밀도 일정

  - 중심에서 바깥 방향으로 순차 판독

  - 균일 선형 속도 방식

     - 섹터가 모두 같은 시간 내에 판독

  - 안쪽 섹터와 바깥쪽 섹터의 회전 속도가 다름

 

 섹터

  - 섹터당, 2,352B

  - 초당 75개의 섹터 판독

  - 주소 표현 방식

    - 시작부터 해당 섹터까지의 경과 시간 <분:초:섹터번호>

 

출처 : https://64bitos.tistory.com/9

CAV(Constant Angular Velocity)

 등각속도 방식 : 안쪽과 바깥쪽이 동일한 각도 크기만큼 이동

 일정한 속도로 회전, 읽어 들이는 데이터 양이 달라짐

 예) 하드디스크, 플로피 디스크

 

CLV(Constatnt Linear)

 등선속도 방식

 회전 속도를 조절, 데이터를 읽고 쓰는 속도가 일정

 데이터가 디스크의 중심에서의 거리에 따라 디스크 회전속도가 변화

 데이터는 연속된 나선형 트랙을 따라 저장함

 연속적인 오디오 or 비디오 트랙에 적합

 장점 : 섹터당 저장용량이 크다

 단점 : 데이터 접근 시간이 느리다

 예 ) CD-ROM

 


느낀점 : CAV, CLV를 설명할 수 있어야할거 같고, IBG(블록간갭)을 좀 상세히 설명해 주셨다. 참고하자