6.1 자기디스크 (magnetic disk)

• 자화될 수 있는 물질로 코팅된 플라스틱이나 금속을 이용한 원형 평판으로 만들어진 저장장치 : 하드 디스크(hard disk), 혹은 디스크(disk)

• 주요 구성 요소들

  • 원형 평판(circular platter) : 실제 정보가 저장되는 장소로서, 다수의 트랙(track)들로 구성
  • 헤드(head) : 전도성 코일을 통하여 표면을 자화(magnetize) 시킴으로써 데이터를 저장하는 장치
  • 디스크 팔(disk arm) : 헤드를 이동시키는 장치
  • 구동장치(actuator) : 원형 평판 회전 및 디스크 팔 구동을 위한모터(motor)

• 헤드의 수에 따른 디스크의 분류

  • 단일-헤드 디스크(single-head disk)
  • 다중-헤드 디스크(multiple-head disk)

  

• 헤드의 이동성에 따른 분류

  • 이동-헤드 디스크(movable-head disk)
    • 단일-헤드 디스크(single-head disk) : 헤드를 이동시키면서디스크 표면의 데이터를 액세스
    • 다중-헤드 디스크(multiple-head disk) : 각 헤드에게 일정 트랙그룹할당헤드 이동 거리 단축
  • 고정-헤드 디스크(fixed-head disk)
    • 각트랙당헤드를한개씩설치
    • 탐색 시간(seek time: 헤드가 해당 트랙으로 이동하는 데 걸리는 시간) = 0
    • 제작 비용이 높아짐

6.1.1 디스크의 구조

• 섹터(sector) : 디스크에 한 번에 쓰거나 읽는 데이터 크기의 최소 단위

• 섹터간 갭(inter-sector gap) : 섹터들을 구분하기 위한 간격(gap)

• 트랙간 갭(inter-track gap) : 헤드가 잘못 정렬되거나 자장의 간섭 때문에 발생하는 오류를 방지하기 위한 트랙들 사이의 간격

• 전형적인 디스크의 경우, 표면당 트랙의 수 = 500 ∼ 2000 개, 트랙당 섹터의 수 = 32 개

• 디스크표면의세부구조

  

• 등각속도 (Constant Angular Velocity, CAV)

  • 디스크가 일정한 속도로 회전하는 상태에서 트랙의 위치에 상관없이데이터를 동일한 비율로 액세스하는 방식

    [장점] 디스크 읽기/쓰기 장치가 간단하다.

    [단점] 저장 공간이 낭비된다 (바깥쪽 트랙이 안쪽 트랙보다 더 길지만, 저장하는 데이터 양은 같아야 하기 때문)

    

• 디스크 형식화 작업 (disk formatting)

  • 디스크의 구성을 검사하고, 그에 관한 정보와 트랙의 시작점, 섹터의시작과 끝을 구분하기 위한 제어 정보 등을 디스크상의 특정 위치에저장하는 과정

  • 트랙 형식의 예

    • 섹터 크기 = 600 바이트 (512바이트 데이터 + 제어 정보)
    • 제어 정보(ID 필드) : 섹터를 구분하는 데 필요한 식별자 또는 주소
      • SYNCH 바이트, 트랙 번호, 헤드 번호, 섹터 번호, 오류 검출코드(CRC)

  • 트랙 형식의 예

    

• CRC (Cyclic Redundancy Check)

  • 디스크로부터 데이터를 읽거나 데이터 통신 과정에서 발생하는오류를 검출하기 위하여 순환 2진 부호를 사용하는 방식
  • 송신 측에서 데이터를 블록 단위로 나누고, 각 블록 뒤에 2진 다항식의 특수 계산에 의해 얻어진 순환 부호를 여분으로 붙여서저장 혹은 전송
  • 수신 측에서도 동일한 계산을 수행하여 동일한 순환 부호가 얻어지는지를 확인함으로써 전송 오류의 유무를 검사
  • 패리티 비트를 이용하는 방법보다 정교하여 오류 검출 능력이 뛰어남
  • 저장장치(하드 디스크, CD-ROM, DVD) 및 각종 통신 프로토콜에서사용

• 디스크 드라이브 (disk drive)

  • 디스크, 헤드가 부착된 디스크 팔, 구동장치, 디스크를 회전시키는 축(spindle), 데이터 전송을 위한 전자 회로 등을 포함한 전체 패키지
  • 디스크 이동성에 따른 분류
    • 제거불가능 디스크(non-removable disk) : 디스크 드라이브 내에고정시킨 디스크 (하드 디스크)
    • 제거가능 디스크(removable disk) : 디스크 드라이브로부터 꺼낼수 있으며, 다른 디스크 드라이브에 삽입시켜 데이터를 읽거나쓸 수 있는 디스크 (플로피 디스크(floppy disk))
  • 디스크 면 수에 따른 분류 : 양면 디스크(double-sided disk)단면 디스크(single-sided disk)
  • 실린더(cylinder) : 서로 다른 디스크 표면에 있지만 같은 반경에 위치하고 있어서, 디스크 팔을 움직이지 않고도 동시에 액세스할 수 있는 트랙들의 집합

• 단일 - 평판디스크드라이브의내부구조

  

• 다중 - 평판디스크드라이브의내부구조