Disk Management

Disk Structure

• logical block

  • 디스크의 외부에서는 보는 디스크의 단위 정보 저장 공간들

  • 주소를 가진 1차원 배열처럼 취급

  • 정보를 전송하는 최소 단위

• Sector

  • Logical block이 물리적인 디스크에 매핑된 위치

  • Sector 0 은 최외곽 실린더의 첫 트랙에 있는 첫 번째 섹터이다.

Disk Management

• physical formatting (Low - level formatting)

  • 디스크를 컨르롤러가 읽고 쓸 수 있도록 섹터들로 나누는 과정

  • 각 섹터는 header + 실제 data + trailer 로 구성

  • header와 trailer는 sector number , ECC 등의 정보가 저장되며 controller가 직접 접근 및 운영

• Partitioning

  • 디스크를 하나 이상의 실린더 그룹으로 나누는 과정

  • OS는 이것을 독립적 disk로 취급 (logical disk)

• Logical formatting

  • 파일시스템을 만드는 것

  • FAT , inode, free space 등의 구조 포함

• Booting

  • ROM에 있는 small bootstrap loader의 실행

  • sector 0 (voot block)을 load하여 실행

  • sector 0은 full Bootstrap loader program

  • OS를 디스크에서 load 하여 실행
    

Access time의 구성

• Seek time

  • 헤드를 해당 실린더로 움직이는데 걸리는 시간

• Rotational latency

  • 헤드가 원하는 섹터에 도달하기까지 걸리는 회전지연시간

• Transfer time

  • 실제 데이터의 전송 시간

Disk bandwith

• 단위 시간 당 전송된 바이트의 수
• 디스크가 효율적으로 동작을 할려면 가능한 Seek time을 줄여야함

Disk Scheduling

• seek time을 최소화하는 것이 목표

• 순서대로 처리를 하여 head의 이동거리가 길어지고 비효율적임

• 현재 head에서 가장 가까운 위치에 있는 요청을 처리하고 다시 그위치에서 가장 가까운 요청을 처리하는 방식
• starvation이 발생할수있는 문제 (가까운 위치에 있는 요청만처리하다 멀리 위치해 있는 요청을 영원히 처리못할 수 있는 것 )

SCAN

• disk arm이 디스크의 한쪽 끝에서 다른쪽 끝으로 이동하며 가는 길목에 있는 모든 요청을 처리한다
• 다른 한쪽 끝에 도달하면 역방향으로 이동하며 오는 길목에 있는 모든 요청을 처리하며 다시 반대쪽 끝으로 이동한다
• 문제점: 실린더 위치에 따라 대기 시간이 다르다.

C-SCAN

• 헤드가 한쪽 끝에서 다른쪽 끝으로 이동하며 가는 길목에 있는 모든 요청을 처리
• 다른쪽 끝에 도달했으면 요청을 처리하지 않고 곧바로 출발점으로 다시 이동
• SCAN보다 균일한 대기 시간을 제공한다.

Disk -Scheduling Algorithm의 결정

• SCAN , C-SCAN 및 그 응용 알고리즘은 LOOK, C-LOOK 등이 일반적으로 디스크 입출력이 많은 시스템에서 효율적인 것으로 알려져 있음
• File의 할당 방법에 따라 디스크 요청이 영향을 받음
• 디스크 스케줄링 알고리즘은 필요할 경우 다른 알고리즘으로 쉽게 교체할 수 있도록 OS와 별도의 모듈로 작성되는 것이 바람직하다