디스크 원판, 헤드 및 액세스 암 덕분에 헤드가 대용량 기억 장치의 모든 디스크를 검색 가능지만, 이것만으로는 충분치 않습니다. 이 저장 기능을 제대로 사용하기 위해서는 디스크 상 정확한 위치를 찾아낼 수 있는 주소 지정 방식이 필요합니다.
주소 지정 방식에서 한가지 중요한 점이 있습니다. 일반 대용량 기억 장치에 있는 여러 실린더의 트랙을 한번 생각해보십시오. 각 트랙마다 직경과 원주 길이가 다르기 때문에 오직 트렉 레벨만 이용하여 스토리지를 주소 지정하게되면, 각 트랙마다 다른 용량의 데이터를 갖게 됩니다. 예를 들면 트랙 #0 (디스크 원판 중심에 가까운 트랙)은 10,827 바이트의 데이터를 담고있는 반면, 트랙 #1,258 (디스크 원판 바깥쪽 트랙)은 15,382 바이트의 데이터를 담고 있을 수 있습니다.
따라서 이러한 현상을 해결하기 위해서는 각 트랙을 스토리지를 일정한 크기 (보통 512 바이트)로 구분한 섹터(sectors) 또는 블록(blocks) 단위로 나누는 방법이 사용됩니다. 결국 각 트랙은 여러개의 섹터로 구성됩니다[1].
이렇듯 모든 트랙을 일정한 크기의 섹터로 구분할 경우 각 섹터마다 낭비되는 공간이 생긴다는 단점이 있습니다. 각 트랙마다 섹터 수는 일정함에도 불과하고, 사용되지 않는 공간 용량은 다릅니다 — 디스크 원판 안쪽 트랙에서는 비교적 적은 공간이 낭비되지만, 바깥쪽 트랙에서는 낭비되는 공간이 훨씬 큽니다. 이러한 경우 사용되지 않는 공간에는 데이터를 저장할 수 없으므로 디스크 공간 낭비라고 할 수 있습니다.
그러나 이렇게 낭비되는 공간을 호율적으로 사용할 수 있는 방법은 대용량 저장 장치에서 새로운 주소 지정 방식을 사용하는 것입니다. 실제로 구조 정보(geometry) 기반 주소 지정 방식 및 블록 기반 주소 지정 방식과 같은 두가지 주소 지정 방식이 사용됩니다.
구조 정보 기반 주소 지정 방식(geometry-based addressing)이란 대용량 기억 장치가 실제로 스토리지 매체에서 특정 위치에 데이터를 저장하는 방식을 일컫습니다. 여기서 장치의 디스크 원판에서 특정 위치를 정의하기 위해서는 다음과 같은 세가지 항목이 사용됩니다:
실린더
헤드
섹터
다음 부분에서는 스토리지 매체에서 특정 물리적 위치를 지정하기 위해 어떻게 방법이 사용되는지 예를 들어 설명해보겠습니다.
앞서 설명되었듯이 실린더란 액세스 암(즉, 판독/기록 헤드)의 특정 위치를 나타냅니다. 특정 실린더를 지정함으로서 대용량 스토리지 장치에서 다른 실린더를 검색하지 않고 한 표면에서 한 트랙만 찾으면 되므로 검색 시간을 줄여줍니다.
표 5-1에서는 구조 정보 기반 주소 지정 방식의 첫 부분에 대하여 설명되었습니다. 아직 이 주소에는 두가지 요소 — 헤드와 섹터 —가 지정되지 않은 상태입니다.
실제로는 특정 디스크 원판을 선택하는 것이지만, 각 원판마다 전용 읽기/쓰기 헤드가 달려있으므로, 특정 헤드를 선택한다고 표현하는 것이 더 이해하기에 쉽습니다. 실제로 장치는 전체 입출력 작업을 수행하는 동안 한개의 헤드만 선택하고 다른 헤드는 선택 해제하므로 현재 실린더에서 다른 트랙은 모두 선택에서 제외됩니다.
표 5-2에서는 구조 정보 기반 주소 지정 방식의 두가지 부분이 설명되었습니다. 이제 이 주소 지정 방식의 마지막 부분인 — 섹터 — 만 지정하시면 됩니다.
특정 섹터를 지정함으로서 원하는 블록의 데이터를 식별할 수 있으므로 주소 지정 방식이 완료됩니다.
표 5-3에서 완전한 구조 정보 기반 주소 지정 방식이 모두 설명되었습니다. 이 주소를 이용하여 장치 상에 위치한 모든 블록 중에서 특정 블록만 찾아낼 수 있습니다.
구조 정보(geometry) 기반 주소 지정 방식 자체는 아주 간단하지만, 실린더,헤드 및 섹터를 숫자 지정하는 방식이 애매모호하다는 단점이 있습니다.
각 구조 정보 기반 주소는 특정 데이터 블록을 식별하는데 사용되는 것은 사실이지만, 이 주소 지정 방식은 실린더, 헤드 및 섹터에 사용된 숫자 지정 방식이 변경되지 않는 경우에만 제대로 작동합니다. 만일 스토리지 장치에 연결된 하드웨어 또는 소프트웨어가 변경되면서 숫자 지정 방식 또한 변경된다면, 구조 정보 기반 주소 및 이에 상응하는 데이터 블록이 변경될 가능성이 있으므로, 원하는 데이터를 액세스하기 불가능해집니다.
이러한 숫자 지정 문제 때문에 새로운 주소 지정 방식이 개발되었습니다. 다음 부분에서는 새 주소 지정 방식에 대하여 자세하게 설명해보겠습니다.
블록 기반 주소 지정 방식(Block-based addressing)은 구조 정보(geometry) 기반 주소 지정 방식 보다 훨씬 간단합니다. 블록 기반 주소 지정 방식을 사용시 모든 데이터 블록에는 고유한 번호가 주어집니다. 이 번호는 컴퓨터에서 대용량 기억 장치로 전달되며, 그 후 스토리지 내부에서 장치의 제어 회로에 의해 사용되는 구조 정보 기반 주소로 변환됩니다.
구조 정보(geometry) 기반 주소로의 변환 작업은 항상 장치 내부에서 실행되므로, 언제나 일정하다는 장점이 있습니다. 따라서 구조 정보 기반 주소 지정 방식에서 문제가 되었던 숫자 지정 문제가 더 이상 발생하지 않습니다.
| [1] | 초기 대용량 기억 장치는 각 트랙마다 동일한 수의 섹터를 사용했었지만, 최신 장치는 실린더를 다양한 "영역(zones)"으로 나누어, 각 영역에서는 트랙마다 다른 수의 섹터를 포함합니다. 이렇게 다른 수의 섹터를 포함하게된 이유는 섹터간 사용되지 않는 추가 공간을 활용하기 위해서입니다. |