[파일 처리] 01 - RPM, 블록, 페이지

로디입니다.

파일처리 교과목을 다시금 정리하고 있습니다.

CS는 정말 두고두고 도움이 되는것 같습니다.

RPM

분당 회전수 (RPM, Resolutions Per minute)

- 하드 디스크 드라이브(HDD)의 성능을 나타내는 지표 중 하나.

- 하드 드라이브의 회전 디스크가 1분당 회전하는 횟수를 의미.

- 이 수치는 디스크의 읽기 및 쓰기 속도에 직접적인 영향을 미침.

 

RPM 의 중요성

- 속도와 성능: RPM이 높을수록 데이터에 접근하고 데이터를 읽고 쓰는 속도가 빨라짐. 높은 RPM은 더 빠른 데이터 처리능력을 의미.

- 응답 시간(Seek Time) 및 대기 시간(Latency) : 하드 드라이브의 회전 속도가 빠를수록 데이터를 찾는 데에 필요한 시간(Seek Time)과 다음 데이터 블록을 읽기 시작하는 데까지 걸리는 대기 시간(Latency)이 짧아짐.

 

참고) SSD와의 비교

최근에는 HDD 대신에 더 빠른 데이터 접근 속도를 제공하는 SSD 가 널리 사용됨.

SSD는 회전하는 부품이 없고 데이터를 플래시 메모리 칩에 저장하기 때문에, HDD에 비해 훨씬 빠른 데이터 접근과 전송 속도를 자랑함.

 

1회전시간(T)

1회전시간(T)은 회전 장치의 디스크가 완전히 한번 회전하는 데 소요되는 시간을 말함.

초 단위로 표현(s)되며, 회전수에 따라 달라짐.

 

1회전시간 : T = 60s/RPM

 

Q) 3600RPM의 1회전 시간은?

A) 3600RPM의 경우, 1회전 시간 계산 공식 : T = 60s/3600 (= 근사 =) 약 0.01667초 = 약 16.67 밀리초(ms) 소요

 

Q) 7200RPM은?

A) 약 8.33 밀리초(ms) 소요

 

 

블록과 페이지

운영체제(OS)는 디스크와 메모리 데이터를 블록(Block)과 페이지(Page) 단위로 효율적으로 관리함.

 

• 디스크의 블록
  • 디스크의 데이터 저장 단위.
  • 일반적으로 4KB 크기.
  • 파일들을 여러 블록에 걸쳐 저장함.
  • OS는 파일의 데이터 위치를 블록 단위로 추적.
  • 파일을 읽거나 쓸 때, OS는 블록 단위로 데이터를 디스크와 메모리 사이에서 교환
• 메모리의 페이지
  • 메모리 관리의 기본 단위.
  • 일반적으로 4KB 크기.
  • 페이지는 가상 메모리 시스템을 통해 물리적 메모리(RAM)와 효율적으로 매핑되어 사용됨.
  • 필요한 메모리 페이지를 효율적으로 로드, 접근 및 교체하여 프로그램이 메모리를 사용.

 

Think) DB관점에서 데이터를 하나 디스크에서 읽어온다? -> 하나만 읽어오는게 아니라 주변에 저장된 데이터도 같이 블록단위로 메모리에 올라온다. 메모리에 캐시되는것임.

 

 

블록

블록이란 디스크에서 메모리로의 데이터 전송 단위이다.

 

블록의 크기 결정

• 블록의 크기가 크다면?
  • 입출력 버퍼의 크기가 커진다. → 주 기억 장치 내의 사용 가능 공간이 감소한다.

 

• 블록의 크기가 작으면?
  • 디스크 접근 및 블록 전송 빈도가 증가한다. 즉 데이터 접근 속도가 느려진다 왜?

 

블로킹(Blocking) 기법

기억공간과 I/O 효율을 위해, 몇 개의 논리적 레코드를 하나의 물리적 레코드(블록)에 저장시키는것.

• 장점
  • gap 으로 인한 디스크 공간의 낭비 감소
  •  I/O 시간의 감소
• 단점
  • 주기억장치 내의 사용공간 감소
  • 블록의 일부 데이터 처리를 위해, 블록 전체를 전송해야함.

입력/ 출력 버퍼

메인 메모리의 일부 영역

• 입력 버퍼 : 디스크에서 읽어온 블록을 임시 저장
• 출력 버퍼 : 디스크에 기록할 블록을 임시 저장.