[OS] Mass Storage (HDD, SSD)

Mass Storage (HDD, SSD)

마그네틱 디스크(hdd) 는 데이터를 읽고 쓸 때 걸리는 시간들이 있음

• Transfer time : 데이터를 읽기 시작하여 끝까지 다 읽어들이는 데까지 걸린 시간 (읽어야하는 데이터 총 크기에 비례)

• Positionting time(Random-access time) = Seek time + Rotation time

• Seek time : 디스크 헤더가 데이터가 위치한 트랙으로 이동하기까지 걸리는 시간

• Rotation time : 헤더를 데이터가 위치한 섹터로 위치시키기 위해 Platter 가 회전하는 시간

 

따라서 총 데이터 접근 시간 = Seek time + Rotation time + Transfer time = Positioning time + Transfer time

파일 시스템은 1 섹터와 1블럭을 1:1 맵핑

 

Access time 은 현재 디스크 헤더의 위치와 Platter 상태에 따라 접근 속도가 다르므로 평균 값을 통해 표현함

Average access time = Average seek time + average roation time

Transfer rate = 읽는 속도

Controller overhead = 하드웨어 컨트롤러가 동작하는 시간

Average I/O time = Average access time + (읽어야되는 데이터 양 / Transfer rate) + Controller overhead

 

4KB 블럭을 읽으려고하는데 걸리는 시간을 구하라

디스크 스펙 : RPM = 7200, Average seek time = 5ms, Transfer rate = 1Gb/s, Controller overhead = 0.1ms

Average rotation time = 60000 / 7200 / 2 = 8.3 / 2 = 4.15

Transfer time = 32 / (1024 * 1024) = 0.031

0.1 + (5 + 4.15) + 0.031 = 9.281 ms

 

OS 는 디스크 컨트롤러와의 인터페이스를 정의만 해두고, 디스크 제작사가 이 인터페이스에 맞는 컨트롤러를 만들어서 함께 판매

디스크 드라이브는 Logical block 의 1차원 배열로 구성되며 logical block 은 cylinder(물리 블럭) 단위로 연속적으로 맵핑