123doc bai tap lon nghien cu u ti m hie u ve qua n ly bo nho ngoa i tren he die u ha nh windows

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ((( BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN NGUYÊN LÝ HỆ ĐIỀU HÀNH Đề tài Nghiên cứu, tìm hiểu về quản lý bộ nhớ ngoài trên Hệ điều hành Windows

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN: NGUYÊN LÝ HỆ ĐIỀU HÀNH Đề tài: Nghiên cứu, tìm hiểu về quản lý bộ nhớ ngoài Hệ điều hành Windows -Hà Nội, 2016- TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN: NGUYÊN LÝ HỆ ĐIỀU HÀNH Đề tài: Nghiên cứu, tìm hiểu về quản lý bộ nhớ ngoài Hệ điều hành Windows -Hà Nội, 2016- MỤC LỤC Trang LỜI NĨI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỞNG QUAN VỀ BỘ NHỚ NGOÀI 1.1.Cấu trúc vật lý 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 1.1.6 Đĩa từ (Platter) Các rãnh từ (Track) Sector Cylinder Đầu đọc/ghi (Read Write Heads) Cần di chuyển đầu đọc/ghi (Disk Controler) CHƯƠNG 2: QUẢN LÝ BỘ NHỚ NGOÀI TRÊN WINDOWS Vì phải quản lý nhớ ? 2.1 Các dạng lưu trữ dữ liệu hệ điều hành Windows 2.1.1 Lưu trữ (Basic Storage) 2.1.2 Lưu trữ động (Dynamic Storage) 2.1.2.1 2.1.2.2 2.1.2.3 2.1.2.4 2.1.2.5 Spanned Volume Simple Volume Striped Volume (RAID-0) Mirror Volume (RAID-1) RAID-5 Volume 2.2 Chương trình quản lý nhớ Disk Manager 2.2.1 Xem thuộc tính của đĩa 10 2.2.2 Xem thuộc tính của phân vùng hoặc đĩa cục 10 2.3 Quản lý không gian nhớ tự hệ điều hành 2.3.1 Quản lý nhớ phương pháp liệt kê (free list) 2.3.2 Quản lý nhớ phương pháp lập nhóm(Grouping) 2.3.3 Phương pháp đếm (Counting) 13 12 12 12 2.4 Cấp phát không gian nhớ tự hệ điều hành Windows 13 2.4.1 Cấp phát kề (Contiguous) 2.4.2 Cấp phát liên kết (Linked) 2.4.3 Cấp phát theo số (Index) 13 14 15 2.5 Lập lịch cho đĩa từ hệ điều hành Window 18 2.5.1 Khái niệm về lập lịch cho đĩa 18 2.5.2 Nguyên lý làm việc của đĩa từ 20 2.5.2.1 2.5.2.2 Giao tiếp với máy tính 20 Đọc ghi dữ liệu bề mặt đĩa 20 2.5.3 Các thuật toán lập lịch cho đĩa 21 2.5.3.1 2.5.3.2 2.5.3.3 2.5.3.4 2.5.3.5 First Come First Served (FCFS) 21 Shortest Remaining Time First (SRTF): 22 Scan 23 C-Scan 24 C-look 24 2.5.4 Quản lý lỗi 25 2.5.5 RAM Disks 26 2.5.6 Interleave 27 LỜI NÓI ĐẦU T ất ứng dụng máy tính đều cần lưu trữ đọc lại thơng tin mà nhận vào xử lý Trong tiến trình chạy, lưu trữ lượng giới hạn thơng tin phạm vị không gian địa sở hữu của Tuy nhiên khả lưu trữ bị giới hạn bởi kích thước không gian địa ảo của hệ thống Đối với vài ứng dụng khơng gian vừa đủ, với số ứng dụng khác q nhỏ Mặt khác lưu giữ thông tin không gian địa của tiến trình thơng tin sẽ bị tiến trình kết thúc Vấn đề thứ ba phải đáp ứng việc truy cập thông tin đồng thời giữa tiến trình mơi trường hệ điều hành đa nhiệm Những vấn đề dễ dàng tìm hiểu thơng qua quản lý tiến trình quản lý nhớ của máy tính Để giải những vấn đề hệ điều hành buộc phải thiết kế hệ thông lưu trữ thông tin cho: Thứ phải lưu trữ được khối lượng lớn thông tin Thứ hai thông tin phải được bảo tồn mà tiến trình sử dụng kết thúc Và cuối có nhiều tiến trình truy xuất thơng tin đờng thời Trên hệ điều hành Windows, giải pháp cho tất vấn đề lưu trữ thông tin đĩa cứng thiết bị media khác đơn vị dữ liệu được gọi file (tập tin) Các tiến trình đọc thơng tin của tập tin rời ghi thơng tin vào tập tin cần thiết Thông tin được lưu trữ tập tin phải không bị tác động bởi việc tạo kết thúc tiến trình Các tập tin được quản lý bởi hệ điều hành Thành phần hệ điều hành tham gia trực tiếp vào trình quản lý tập tin đĩa được gọi hệ thống file Hệ điều hành phải xây dựng cấu trúc tổ chức hoạt động của hệ thống tập tin Một những nhiệm vụ quan trọng của hệ thống tập tin theo dõi việc lưu trữ tập tin đĩa, theo dõi điều hành việc truy cập vào tập tin của tiến trình, bảo vệ tập tin nội dung của nó,… Cấu trúc, tở chức, hoạt động những nhiệm vụ của nhớ Hệ điều hành Windows sẽ được trình bày phần Nhóm sinh viên thực hiện! CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỘ NHỚ NGOÀI Bộ nhớ (RAM) dùng để lưu giữ dữ liệu dữ liệu sẽ bị ngững cung cấp nguồn điện cho nhớ Thay vào đó, người ta sử dụng nhớ ngoài, mà chủ yếu đĩa từ để thay Ở đĩa cứng, hay cịn gọi ở cứng (HDD-Hard Disk Drive) thiết bị dùng để lưu trữ dữ liệu bề mặt đĩa hình trịn phủ vật liệu từ tính Ổ đĩa cứng loại nhớ "khơng thay đởi" (non-volatile), có nghĩa chúng không bị dữ liệu ngừng cung cấp nguồn điện cho chúng Ổ đĩa cứng thiết bị quan trọng hệ thống bởi chúng chứa dữ liệu thành của trình làm việc của những người sử dụng máy tính Những hư hỏng của thiết bị khác hệ thống máy tính sửa chữa hoặc thay được, dữ liệu bị yếu tố hư hỏng phần cứng của ở đĩa cứng thường khó lấy lại được 1.1 Cấu trúc vật lý Đĩa từ (Platter) Trên bề mặt được phủ lớp vật liệu từ tính nơi chứa dữ liệu Số lượng đĩa nhiều Mỗi đĩa từ sử dụng hai mặt, đĩa cứng có nhiều đĩa từ, chúng gắn song song, quay đồng trục, tốc độ với hoạt động Hình 1.1 Cấu tạo đĩa từ Các rãnh từ (Track) Trên mặt làm việc của đĩa từ chia nhiều vịng trịn đờng tâm thành track Sector Trên track chia thành những phần nhỏ đoạn hướng tâm thành sector Các sector phần nhỏ cuối được chia để chứa dữ liệu Theo chuẩn thơng thường sector chứa dung lượng 512 byte Cylinder Tập hợp track bán kính (cùng số hiệu trên) ở mặt đĩa khác thành cylinder Đầu đọc/ghi (Read Write Heads) Đầu đọc đơn giản được cấu tạo gồm lõi ferit (trước lõi sắt) cuộn dây Đầu đọc đĩa cứng có cơng dụng đọc dữ liệu dạng từ hoá bề mặt đĩa từ hoặc từ hoá lên mặt đĩa ghi dữ liệu Số đầu đọc ghi số mặt hoạt động được của đĩa cứng, có nghĩa chúng nhỏ hoặc hai lần số đĩa (nhỏ trường hợp ví dụ hai đĩa sử dụng mặt) Cần di chuyển đầu đọc/ghi (Disk Controler) Cần di chuyển đầu đọc/ghi thiết bị mà đầu đọc/ghi gắn vào Cần có nhiệm vụ di chuyển theo phương song song với đĩa từ ở khoảng cách định, dịch chuyển định vị chính xác đầu đọc tại vị trí từ mép đĩa đến vùng phía của đĩa (phía trục quay) CHƯƠNG 2: QUẢN LÝ BỘ NHỚ NGOÀI TRÊN WINDOWS Vì phải quản lý nhớ ngồi ?  Khi cần lưu trữ chương trình hoặc dữ liệu, hệ thống máy tính cần sử dụng nhớ ngoài( đĩa từ , băng từ…)  Nhiêm vụ chính của hệ điều hành phải đảm bảo được chức sau :  Quản lý không gian nhớ tự nhớ (Free space mange)  Cấp phát không gian nhớ tự do( Allocation methods)  Cung cấp khả định vị nhớ  Lập lịch cho nhớ ( Disk scheduling ) 2.1 Các dạng lưu trữ dữ liệu hệ điều hành Windows Hệ điều hành Windows hỗ trợ hai loại đĩa lưu trữ chủ yếu Basic (cơ bản) Dynamic (động) 2.1.1 Lưu trữ (Basic Storage) Gờm có phân vùng (Partition Primary), hay gọi phân vùng chính, phân vùng mở rộng (Extended Partition) Phân vùng tạo đĩa được gọi phân vùng chính tồn khơng gian cấp cho phân vùng sẽ được sử dụng trọn vẹn Mỗi ở đĩa vật lý tạo tối đa bốn phân vùng chính hoặc ba phân vùng chính phân vùng mở rộng Với phân vùng mở rộng, ta tạo tùy ý số phân vùng logic khác Trên ở cứng có vùng nhỏ dùng để ghi bảng phân vùng ổ đĩa (Disk Partition Table) Đây nơi hệ điều hành sẽ đọc để theo dõi cách thức phân chia tồn tại ổ đĩa Bảng phân vùng ổ đĩa có độ lớn 64 byte chia làm mục, thông tin về phân vùng chính được ghi mục chiếm 16 Byte, ổ cứng vật lý chia làm phân vùng lý Tại thời điểm có phân vùng được nhận quyền khởi động, phân vùng chứa hệ điều hành dùng để khởi động máy Để vượt qua giới hạn chia được phân vùng ổ vật lý, người ta chia ổ cứng vật lý thành ba phân vùng (Partition Primary) phân vùng mở rộng (Extended Partition) Sau lại chia phân vùng mở rộng thành nhiều ổ đĩa logic (Logical Drive) mô tả ở hình vẽ đây: Hình 2.1 Quản lý đĩa cứng Windows 2.1.2 Lưu trữ động (Dynamic Storage) Đĩa lưu trữ động được chia thành phân vùng động Phân vùng động không chứa phân vùng hoặc ổ đĩa logic, truy cập được hệ điều hành Windows Server 2003 Windows 2000 Windows Server 2003/ Windows 2000 hỗ trợ năm loại phân vùng động spanned, simple, striped, mirrored RAID-5 Ưu điểm của công nghệ lưu trữ động so với công nghệ lưu trữ là:  Cho phép ghép nhiều ổ đĩa vật lý để tạo thành ổ đĩa logic (Volume)  Cho phép ghép nhiều vùng trống không liên tục nhiều đĩa cứng vật lý để tạo ổ đĩa logic  Có thể tạo ở đĩa logic có khả dung lỗi cao tăng tốc độ truy xuất… 2.1.2.1 Spanned Volume Bao gồm hoặc nhiều đĩa lưu trữ động (tối đa 32 đĩa) Sử dụng người dùng muốn tăng kích cỡ của phân vùng Dữ liệu được ghi lên phân vùng theo thứ tự hết đĩa đến đĩa khác Thông thường người quản trị sử dụng phân vùng spanned ổ đĩa sử dụng phân vùng bị đầy muốn tăng kích thước của phân vùng cách bổ sung thêm đĩa khác Do dữ liệu được ghi nên phân vùng loại không tăng hiệu sử dụng Nhược điểm chính của phân vùng spanned đĩa bị hỏng tồn dữ liệu phân vùng sẽ khơng thể truy xuất được 2.1.2.2 Simple Volume Phân vùng simple chứa không gian lấy từ đĩa lưu trữ động Khơng gian đĩa liên tục hoặc khơng liên tục đĩa vật lý Hình 2.2 Một đĩa vật lý được chia thành hai phân vùng đơn giản 2.1.2.3 Striped Volume (RAID-0) Lưu trữ dữ liệu lên dãy (strip) hoặc nhiều đĩa vật lý (tối đa 32) Do dữ liệu được ghi lên dãy nên người dùng thi hành nhiều tác vụ I/O đờng thời, làm tăng tốc độ truy xuất dữ liệu Thông thường, người quản trị mạng sử dụng phân vùng striped để kết hợp dung lượng của nhiều ổ đĩa vật lý thành đĩa logic, đồng thời tăng tốc độ truy xuất Hình 2.3 Mơ hình Striped Volume (Physic Disk: đĩa vật lý) Nhược điểm chính của phân vùng striped ở đĩa bị hỏng dữ liệu toàn phân vùng sẽ giá trị 2.1.2.4 Mirror Volume (RAID-1) Là hai của phân đơn giản Người dùng sử dụng dùng ổ đĩa chính ổ đĩa phụ Dữ liệu ghi lên đĩa chính đồng thời sẽ được ghi lên đĩa phụ Phân vùng dạng cung cấp khả dung lỗi tốt Nếu đĩa bị hỏng ổ đĩa vẫn làm việc bình thường không làm gián đoạn trình truy xuất dữ liệu Nhược điểm của phương pháp điều khiển đĩa phải ghi lần lượt lên hai đĩa, điều làm giảm hiệu hệ thống Hình 2.4 Mơ hình phân vùng mirrored Để tăng tốc độ ghi đồng thời tăng khả dung lỗi, người dùng sử dụng biến thể của phân vùng mirrored duplexing Theo cách người dùng phải sử dụng điều khiển đĩa khác cho ở đĩa thứ hai Hình 2.5 Biến thể Duplexing của Phân vùng mirrored Nhược điểm chính của phương pháp chi phí cao Để có phân vùng 4GB cần phải tốn đến 8GB cho hai ở đĩa ta có bảng quản lý khơng gian nhớ tự sau: Hình 2.10 Bảng quản lý không gian nhớ tự 2.3.3 Phương pháp đếm (Counting) Phương pháp đếm biến đổi của phương pháp lập nhóm Trong phương pháp này, hệ thống lập danh sách quản lý địa của khối đĩa tự số lượng khối đĩa tự liên tục khối đĩa Ví dụ: theo hình 2.10 ta có danh sách quản lý không gian nhớ sau: Danh sách 17 25 Số lượng 2.4 Cấp phát không gian nhớ tự hệ điều hành Windows Có phương pháp chính cấp phát khơng gian nhớ tự do: cấp phát liên tục (Contiguous), liên kết ( Linked) số ( Index) 2.4.1 Cấp phát kề (Contiguous) Để phân bố không gian nhớ cho file, hệ thống chọn đoạn liên tục khối đĩa tự để cấp phát cho file Với phương pháp này, để định vị file hệ thống cần biết địa của khối đĩa tự số lượng block dùng Ưu điểm của cấp phát liên tục hỗ trợ phương pháp truy nhập truy nhập trực tiếp, tồn tại nhược điểm chính: - Phải chọn được thuật tốn tối ưu để tìm vùng khơng gian tự cấp phát cho file (First – Fit, Best – Fit hoặc Worst – Fit) - Có thể xảy trường hợp không đủ số khối đĩa tự liên tiếp cần thiết để cấp phát cho file ( kích thước file lớn vùng khối đĩa liên tục lớn nhất) - Trường hợp khối đĩa tự nằm tản mạn sẽ không được sử dụng, sẽ gây lãng phí khơng gian nhớ Hình 2.11 Khơng gian đĩa được cấp phát kề 2.4.2 Cấp phát liên kết (Linked) Windows dùng phương pháp cấp phát liên kết để cấp phát không gian nhớ tự Trong phương pháp này, file được định vị thư mục thiết bị hai trỏ, trỏ tới khối đĩa đầu tiên, trỏ tới khối đĩa cuối để cấp phát cho file Trong khối đĩa cấp phát có trỏ để trỏ tới khối đĩa Ví dụ: File F1 được cấp phát khối đĩa có số hiệu 9,16,1,11,25; khối đầu 9, khối cuối 25 - Ưu điểm: Sử dụng được khối đĩa tự nằm tản mạn - Nhược điểm: Chỉ hỗ trợ truy nhập không hỗ trợ truy nhập trực tiếp, độ tin cậy không đảm bảo bị trỏ liên kết Hình 2.12 Khơng gian đĩa được cấp phát liên kết Khi Windows cấp phát không gian nhớ theo phương pháp này, tận dụng khối đĩa tự nằm tảm mạn nên sẽ gây phân mảnh đĩa từ, phải dùng công cụ chống phân mảnh đĩa cứng Điều được thể hiện rõ hệ thống tập tin FAT của Windows 2.4.3 Cấp phát theo số (Index) Phương pháp này, để cấp phát không gian nhớ cho file, hệ thống sử dụng khối đĩa đặc biệt gọi khối đĩa số (Index block) cho file Trong khối đĩa số chứa địa khối đĩa cấp phát cho file, thư mục thiết bị địa của khối đĩa số Khi khối đĩa được cấp phát cho file hệ thống loại bỏ địa của khối đĩa khỏi danh sách của cấc khối đĩa tự cập nhật vào khối số của file Hình 2.13 Cấp phát khơng gian đĩa theo số Phương pháp cấp phát theo số hỗ trợ truy nhập trực tiếp lãng phí không gian nhớ dành cho khối đĩa số Điểm sinh câu hỏi: Khối số nên lớn bao nhiêu? Tuy nhiên, khối số q nhỏ khơng thể quản lý đủ trỏ cho tập tin lớn, cần có chế giải vấn đề này: + Cơ chế liên kết (linked scheme): khối số thường đĩa Do đó, được đọc viết trực tiếp bởi chính Để cho phép tập tin lớn, liên kết nhiều khối số với Thí dụ: khối số chứa header nhỏ cho tên tập tin tập hợp của địa 100 khối đĩa Địa (từ cuối khối số ) nil (đối với tập tin nhỏ ) hay trỏ tới khối số khác (cho tập tin lớn) + Chỉ số nhiều cấp (multilevel index): biến dạng của biểu diễn liên kết dùng khối số cấp để tới khối số cấp Khối số cấp tới khối tập tin Để truy xuất khối, hệ điều hành dùng số cấp để tìm khối số cấp khối tìm khối dữ liệu mong muốn Tiếp cận được tiếp tục tới cấp hay cấp 4, tùy thuộc vào kích thước tập tin lớn được mong muốn Với khối có kích thước 4,096 bytes, lưu 1,024 trỏ bytes khối số Chỉ số hai cấp cho phép 1,048,576 khối dữ liệu, cho phép tập tin có kích thước tới 4GB + Cơ chế kết hợp (combined scheme): biến dạng khác được dùng UFS giữ 15 trỏ của khối số inode của tập tin 12 trỏ của 15 trỏ tới khối trực tiếp (direct blocks), nghĩa chúng chứa địa của khối mà chứa dữ liệu của tập tin Do đó, dữ liệu tập tin nhỏ (không lớn 12 khối) không cần khối số riêng Nếu kích thước khối 4KB, 48KB dữ liệu truy xuất trực tiếp trỏ tới khối gián tiếp (indirect blocks) Con trỏ khối gián tiếp thứ đại của khối gián tiếp đơn (single indirect blocks) Khối gián tiếp đơn khối số không chứa dữ liệu chứa địa của khối dữ liệu Sau đó, có trỏ khối gián tiếp đơi (double indirect block) chứa địa của khối mà khối chứa địa của khối chứa trỏ tới khối dữ liệu thật Con trỏ cuối chứa địa của khối gián tiếp ba (triple indirect block) Với phương pháp này, số khối cấp phát tới tập tin vượt hạn lượng không gian đánh địa bởi trỏ tập tin bytes hay GB Nhiều cài đặt UNIX gồm Solaris AIX của IBM hỗ trợ tới 64 bit trỏ tập tin Các trỏ có kích thước cho phép tập tin hệ thống tập tin có kích thước tới terabytes Một inode được hiển thị hình 2.14: Hình 2.14 Inode của UNIX Cơ chế cấp phát lập số gặp số vấn đề khó khăn về lực cấp phát liên kết Đặc biệt khối số được lưu trữ (cache) nhớ,nhưng khối dữ liệu trải rơng khắp phân khu 2.5 Lập lịch cho đĩa từ hệ điều hành Window 2.5.1 Khái niệm lập lịch cho đĩa Thời gian truy nhập đĩa phụ thuộc vào ba yếu tố: thời gian di chuyển đầu từ đọc/ghi đến track hoặc cylinder cần thiết (seek-time), thời gian định vị đầu từ đọc/ghi tại khối đĩa cần truy nhập (latency-time) thời gian truy nhập dữ liệu (transfer-time) Thời gian định vị đầu từ đọc/ghi thời gian truy nhập dữ liệu thông thường cố định phụ thuộc cấu trúc kỹ thuật của ổ đĩa Do để tăng tốc độ truy nhập đĩa, hệ điều hành thường quan tâm tới thời gian di chuyển đầu từ đọc/ghi Lập lịch cho đĩa xây dựng thuật toán dịch chuyển đầu từ đọc ghi cho thời gian truy nhập đĩa tối ưu Thời gian truy nhập đĩa: - Thời gian di chuyển đầu từ đọc ghi đến strack thích hợp(seek-time) - Thời gian chờ cho khối cần thiết đầu đọc(latency -time) - Thời gian vận chuyển dữ liệu giữa đĩa nhớ chính(transfer-time) Hình 2.15 Đĩa Tất công việc đều phụ thuộc vào việc nạp chương trình nhập xuất tập tin, điều quan trọng dịch vụ đĩa phải nhanh tốt Hệ điều hành tở chức dịch vụ truy xuất đĩa tốt cách lập lịch yêu cầu truy xuất đĩa Tốc độ đĩa bao gồm ba phần Để truy xuất khối đĩa, trước tiên phải di chuyển đầu đọc đến track hay cylinder thích hợp, thao tác gọi seek thời gian để hoàn tất gọi seek time Một đến track, phải chờ khối cần thiết đến đầu đọc Thời gian chờ gọi latency time Cuối vận chuyển dữ liệu giữa đĩa nhớ chính gọi transfer time Tổng thời gian cho dịch vụ đĩa chính tởng của ba khoảng thời gian Trong seek time latency time nhiều thời gian nhất, để giảm thiểu thời gian truy xuất hệ điều hành đưa thuật toán lập lịch truy xuất 2.5.2 Nguyên lý làm việc của đĩa từ 2.5.2.1 Giao tiếp với máy tính Tồn chế đọc/ghi dữ liệu được thực hiện máy tính (hoặc thiết bị sử dụng ở đĩa cứng) có yêu cầu truy xuất dữ liệu hoặc cần ghi dữ liệu vào ổ đĩa cứng Việc thực hiện giao tiếp với máy tính bo mạch của ổ đĩa cứng đảm nhiệm Ta biết máy tính làm việc khác theo phiên làm việc, nhiệm vụ mà khơng theo kịch nào, q trình đọc ghi dữ liệu luôn xảy ra, tập tin ln bị thay đởi, xáo trộn vị trí Từ dữ liệu bề mặt đĩa cứng không được chứa cách liên tục mà chúng nằm rải rác khắp nơi bề mặt vật lý Một mặt khác máy tính xử lý đa nhiệm (thực hiện nhiều nhiệm vụ thời điểm) nên cần phải truy cập đến tập tin khác ở thư mục khác Như chế đọc ghi dữ liệu ở ổ đĩa cứng không đơn thực hiện từ theo mà chúng truy cập ghi dữ liệu ngẫu nhiên tại điểm bề mặt đĩa từ, đặc điểm khác biệt nởi bật của ở đĩa cứng so với hình thức lưu trữ truy cập (như băng từ) Thông qua giao tiếp với máy tính, giải tác vụ, CPU sẽ địi hỏi dữ liệu (nó sẽ hỏi nhớ khác trước đến đĩa cứng mà thứ tự thường cache L1-> cache L2 ->RAM) đĩa cứng cần truy cập đến dữ liệu chứa Khơng đơn CPU địi hỏi nhiều tập tin dữ liệu tại thời điểm, sẽ xảy trường hợp: Ổ đĩa cứng đáp ứng yêu cầu truy cập dữ liệu thời điểm, yêu cầu được đáp ứng 2.5.2.2 Đọc và ghi dữ liệu bề mặt đĩa Sự hoạt động của đĩa cứng cần thực hiện đồng thời hai chuyển động: Chuyển động quay của đĩa chuyển động của đầu đọc Sự quay của đĩa từ được thực hiện nhờ động gắn trục (với tốc độ lớn: từ 3600 rpm 15.000 rpm) chúng thường được quay ổn định tại tốc độ định theo loại ổ đĩa cứng Khi đĩa cứng quay đều, cần di chuyển đầu đọc sẽ di chuyển đến vị trí bề mặt chứa phủ vật liệu từ theo phương bán kính của đĩa Chuyển động kết hợp với chuyển động quay của đĩa làm đầu đọc/ghi tới vị trí bề mặt đĩa Tại vị trí cần đọc ghi, đầu đọc/ghi có cảm biến với điện trường để đọc dữ liệu (và tương ứng: phát điện trường để xoay hướng hạt từ ghi dữ liệu) Dữ liệu được ghi/đọc đồng thời đĩa Việc thực hiện phân bổ dữ liệu đĩa được thực hiện nhờ mạch điều khiển bo mạch của ổ đĩa cứng 2.5.3 Các thuật toán lập lịch cho đĩa 2.5.3.1 First Come First Served (FCFS) Nguyên lý: Để truy nhập tới file, hệ thống sẽ tổ chức hàng đợi yêu cầu phục vụ của track Track có u cầu phục vụ trước đầu đọc/ghi sẽ dịch chuyển tới Ví dụ: Giả sử đĩa cứng có 200 track được đánh dấu từ đến 199 file F1 được phân bổ lần lượt track theo thứ tự :65,123,97,142,14,5,26,190 Đầu đọc ở vị trí 100 Hình 2.16 Phương pháp FCFS  Ưu điểm: - Dễ lập trình - Các track cần truy xuất liên tục  Nhược điểm: - Số track mà đầu đọc phải di chuyển nhiều - Hiệu của thuật toán phụ thuộc vào thứ tự của track hàng đợi 2.5.3.2 Shortest Remaining Time First (SRTF): Nguyên lý: Phương pháp dựa quy tắc track có thời gian dịch chuyển đầu từ ngắn phục vụ trước Trong trường hợp có track có thời gian dịch chuyển đầu từ xét: + Nếu đầu từ ở vi trí chọn hướng ngẫu nhiên + Nếu đầu từ dịch chuyển tiếp tục phục vụ theo hướng dịch chuyển Hình 2.17 Phương pháp SRTF  Ưu điểm: Số track mà đầu đọc phải chuyển giảm  Nhược điểm: Mỗi lần dịch chuyển đều phải thực hiện phép tính so sánh 2.5.3.3 Scan Nguyên lý: Đầu đọc của đĩa di chuyển từ phía (ví dụ bên hoặc bên đĩa) sang phía để phục vụ yêu cầu đọc, sau di chuyển ngược lại Trên đường gặp track phục vụ track Hình 2.18 Phương pháp Scan  Ưu điểm: ... Management sẽ xuất hiê? ?n sau: H? ?nh 2.7 Giao di? ?n chi? ?nh cu? ?a chương tri? ?nh Disk Management Chúng ta t? ?m hi? ?u v? ?i ti? ?nh thông dụng cu? ?a công cu? ? 2.2.1 Xem thuộc ti? ?nh cu? ?a đĩa Nh? ??p ph? ?i chuột l? ?n ổ đĩa... thông tin Thứ hai thông tin ph? ?i được bảo t? ?n m? ? ti? ? ?n tr? ?nh sử dụng kết thúc Và cu? ? ?i có nhiê? ?u ti? ? ?n tr? ?nh truy xuất thơng tin đờng thơ? ?i Tr? ?n hệ ? ?i? ?? ?u h? ?nh Windows, gi? ?i pháp cho tất v? ?n đề... tin đĩa, theo do? ?i ? ?i? ?? ?u h? ?nh việc truy cập vào tập tin cu? ?a ti? ? ?n tr? ?nh, bảo vệ tập tin n? ? ?i dung cu? ?a n? ?,… C? ?u trúc, tở chức, hoạt động nh? ?̃ng nhiê? ?m vụ cu? ?a nh? ?? Hệ ? ?i? ?? ?u h? ?nh Windows sẽ