reference: https://pages.cs.wisc.edu/~remzi/OSTEP/, 시스템 프로그래밍, 운영체제 수업(최종무 교수님)
1. Disk Components
- Platter, Spindle, Surface
- Track, Sector, Cylinder
- Head, ARM
2. Disk access
접근 단위
- Sector addressing: 디스크는 sector 단위로 접근(sector unit interface)
- sector는 보통 512B, block은 보통 4KB(8개의 sector)
접근 시간
- Seek time(탐색 시간): move head to appropriate track
트랙을 찾아가는 시간 - Rotational latency(회전지연 시간): wait for the sector to appear under the head
트랙 내 찾고자하는 섹터를 기다리는 시간 - Transmission time(전송 시간): read/write the request sector(s)
(전자기적 단위의 시간이므로 탐색/회전지연 시간보다는 비교도 안되게 짧음)
※ 디스크 접근 시간: millisecond 단위
디스크 접근 시간은 약 10ms.
ex, 7200RPM -> 120RPS, 1/120CHDP 한번 회전 => 약 9ms.
평균적으로 반바퀴 돌 때의 시간은 4.5ms.
탐색 시간, 회전지연 시간까지 합치면 평균 디스크 접근 시간은 10ms 정도. (전송은 전자기적이므로 전송에서의 소요시간은 상대적으로 적다.)
※ How to reduce the Seek time and Rotational latency?
1) 다양한 디스크 스케줄링 활용(ex, SCAN or elevator algorithm)
2) Parallel access techniques(RAID)
3. Disk vs Flash memory
source: https://texit.tistory.com/15
- 공통점: Non-volatile memory
flash memory 특징
- No mechanical part -> fast, lightweight
- Overwite limitation(덮어쓰기에 대한 제약) -> erase before write(쓰기 전에는 지워야 한다)
-> like paper
1) 지워야 수정할 수 있다.
2) 큰 단위로 지워야 한다.
3) 지울 수 있는 횟수가 제한되어 있다. - Read/Write vs Erase granularity
- 빠른 처리를 위해 FTL S/W 활용
- FTL(Flash Translation Layer): flash memory와 파일 시스템 사이에 위치하여, 플래시 메모리를 디스크처럼 사용할 수 있게 해주는 사상(mapping) 기술.
- 필요성
1) flash memory의 섹터들의 최대 지우기 횟수의 유한한 결점 보완.
2) DISK I/O를 flash memory에서 동작할 수 있도록 지원.
3) (블록)삭제 작업의 효율화.
- 단점 Endurance, Disturbance, Retention Error
- => wear-leveling S/W 활용
- 다양한 유형의 flash memory: SLC, MLC, TLC
