Nghiên cứu tìm hiểu về hệ thống tệp tin trong HĐH LINUX

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ((((( KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC HỆ ĐIỀU HÀNH Đề tài Nghiên cứu tìm hiểu về hệ thống tệp tin trong HĐH LINUX Giáo viên Ths Nguyễn Tuấn Tú Nhóm 10 Lớp IT6025 6(006) K15 Hà Nội, năm 2022 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ((((( KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC HỆ ĐIỀU HÀNH Đề tài Nghiên cứu tìm hiểu về hệ thống tệp tin trong HĐH LINUX Giáo viên ThS Nguyễn Tuấn Tú Lớp IT6025 6(006) K15 Hà Nội, năm 2022 Mục lục 4LỜI NÓI ĐẦU 5CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ.

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - - KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC: HỆ ĐIỀU HÀNH Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu hệ thống tệp tin HĐH LINUX Giáo viên: Ths Nguyễn Tuấn Tú Nhóm : 10 Lớp: IT6025.6(006)_K15 Hà Nội, năm 2022 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - - KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC: HỆ ĐIỀU HÀNH Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu hệ thống tệp tin HĐH LINUX Giáo viên: ThS.Nguyễn Tuấn Tú Lớp: IT6025.6(006)_K15 Hà Nội, năm 2022 Mục lục LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH LINUX 1.1.LINUX LÀ GÌ ? 1.2.LINUX NẰM Ở ĐÂU ? .6 1.2.1.Máy tính để bàn netbook 1.2.2.Máy chủ 1.2.3.Điện toán Cluster điện toán phân tán 1.2.4.Máy tính Mainframe 1.2.5.Siêu máy tính .9 1.2.6.Các thiết bị di động máy tính bảng 1.2.7.Các thiết bị nhúng 10 1.2.8.Nền tảng ảo hóa 10 1.2.9.Nền tảng thử nghiệm 11 1.3 NHỮNG ƯU ĐIỂM CỦA LINUX 12 1.4 MỘT VÀI NHƯỢC ĐIỂM CỦA LINUX .12 CHƯƠNG HỆ THỐNG TỆP TIN TRÊN LINUX 13 2.1 CÁC TÙY CHỌN FILE SYSTEM 13 2.2.CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG TẬP TIN 17 2.3.TỔ CHỨC TẬP TIN TRÊN LINUX .18 2.4 CÁC THÀNH PHẦN TRÊN TẬP TIN LINUX .20 2.4.1./Root 20 2.4.2./bin –User Binary .20 2.4.3./sbin – System Binaries 20 2.4.4./ect – Configuration Files 20 2.4.5./dev – Device Files .20 2.4.6./proc – process information 21 2.4.7./var – Variable files 21 2.4.8./tmp – Temporary Files 21 2.4.9./usr – User Programs 21 2.4.10./home –Home Directories 22 2.4.11./boot –Boot Loader Files 22 2.4.12./lib – System Libraries .22 2.4.13./opt – Optional add – on Application .22 2.4.14./mnt – Mount Directory 22 2.4.15./media – Removable Directory 23 Kết luận .24 LỜI NÓI ĐẦU Linux phát triển Linux Torvalds ,bản đưa vào năm 1991 đại học Helsinki, Phần Lan , dựa hệ điều hành Minix- hệ điều hành có cấu trúc tương tự Unix với chức tối thiểu dùng dạy học Việc nghiên cứu tìm hiểu HĐH với Linux , giúp cho có nhìn rộng tin học Linux phần mềm mã nguồn mở cung cấp cho người sử dụng mã nguồn chương trình Rất nhiều số chương trình viết lập trình viên nhiều kinh nghiệm cộng đồng mã nguồn mở tồn giới kiếm thử Vì mã nguồn chương trình chứa đựng khối kiến thức vơ tinh túy, hồn tồn đáng để ta học hỏi Mặt khác tài liệu mã nguồn mở thường sẵn, chi tiết cập nhật thường xun, khơng có “ bí mật cơng nghệ” sản phẩm mã nguồn mở Vì tốt để sinh viên học hỏi Dưới nghiên cứu, tìm hiểu hệ thống tệp tin hệ điều hành Linux Do kiến thức hạn chế nên không tránh khỏi thiếu xót Mong thầy bạn tham gia góp ý, dạy để hồn thiện hơn! CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH LINUX 1.1.LINUX LÀ GÌ ? Nhìn bề ngồi, Linux hệ điều hành Như thể (Hình 1.1) ,Linux gồm có nhân kernel (mã cốt lõi quản lý tài nguyên phần cứng phần mềm) sưu tập ứng dụng người dùng (chẳng hạn thư viện, trình quản lý cửa sổ ứng dụng) Hình 1.1 Linux nhìn bề ngồi Sơ đồ thành phần quan trọng Tầng cuối tập hợp mã kiến trúc giúp Linux hỗ trợ đa tảng phần cứng (ARM, PowerPC, Tilera TILE v.v ) Tất nhiên, chức đăng ký theo giấy phép GNU, tạo nên tính di động Linux Linux theo phong cách riêng lĩnh vực tính di động Hệ thống trình điều khiển (là lớn khả nó) hỗ trợ động mô đun nạp mà không ảnh hưởng đến hiệu năng, tạo nên tính mơ đun (thêm vào tảng động hơn) Linux bảo mật mức nhân kernel (trong số lược đồ) tạo nên tảng bảo mật Trong miền hệ thống tệp bên ngoài, Linux tạo nên mảng lớn hỗ trợ hệ thống tệp hệ điều hành nào, ví dụ, tạo nên tính linh hoạt thơng qua tính mơ đun thiết kế Linux thực khơng tính lên lịch trình tiêu chuẩn mà cịn lên lịch trình thời gian thực bao gồm bảo đảm độ trễ ngắt) Cuối cùng, Linux mở, có nghĩa thực tế xem cải thiện dựa vào nguồn gốc Tính mở giảm thiểu hội bị lợi dụng, tạo tảng an tồn Nhiều cơng ty đóng góp cho Linux, bảo đảm tiếp tục giải loạt mơ hình sử dụng trì đặc tính cốt lõi Bảy ngun tắc quan trọng chắn khơng phải thuộc tính mà Linux cung cấp, chúng cho phép Linux dùng tảng đa nhiều mơ hình sử dụng Hơn nữa, Linux mô hình sử dụng này—khơng ngun tắc thiết kế mà cịn thân mã Người ta khơng thể nói điều hệ điều hành khác (như Windows®—máy tính để bàn, máy chủ, thiết bị nhúng—hoặc Mac OS X Apple iOS), chúng có phân khúc dịch vụ mơ hình sử dụng khác 1.2.LINUX NẰM Ở ĐÂU ? Linux đâu khó trả lời khơng đâu Với khả biến đổi nhanh mở rộng quy mô mình, tìm thấy Linux tất phân khúc máy tính (và chí số phân khúc chưa định nghĩa đầy đủ) Phần xem xét số phân khúc điện toán quan trọng, bao gồm máy tính để bàn/netbook, máy chủ, cluster, máy tính lớn Mainframe, siêu máy tính, thiết bị cầm tay/máy tính bảng, thiết bị nhúng, ảo hóa máy thử nghiệm (xem Hình 1.2) Hình 1.2 Các thuộc tính phân khúc Linux tập trung vào 1.2.1.Máy tính để bàn netbook Các máy tính để bàn netbook, nơi có nhiều người sử dụng Linux, lĩnh vực Linux cạnh tranh nhiều Dữ liệu thị phần gần Linux nắm giữ khoảng 1,5% thị trường máy tính để bàn, lại nắm giữ khoảng 32% thị trường netbook Những số xem thấp, nhà phát triển, có xu hướng thấy Linux nhiều so với hệ điều hành khác Linux bắt đầu hệ điều hành thử nghiệm đơn giản với việc giới thiệu XFree86 vào năm 1994, trình quản lý cửa sổ cho thấy hứa hẹn hệ điều hành máy tính để bàn cịn non trẻ Ngày nay, số trình quản lý cửa sổ có sẵn cho Linux cho phép người dùng biến phong cách riêng thành nhu cầu họ Hơn nữa, Linux thay đổi quy mô tự động với khả xử lý (như đa luồng đối xứng đa lõi), lập lịch trình hiệu 1.2.2.Máy chủ Linux thống trị thị trường máy chủ (bao gồm máy chủ web, máy chủ thư điện tử, máy chủ Hệ thống tên miền - DNS thiết bị tầng sau khác) Các khảo sát gần cho thấy 60% tất máy chủ chạy Linux Ngoài dịch vụ web truyền thống, Linux cung cấp cho nhiều tài sản Internet lớn (Facebook, eBay, Twitter Amazon v.v ), với u cầu mơ hình sử dụng khác Ngoài tùy chọn truyền thống (chẳng hạn web thư điện tử), Linux cung cấp mảng lớn dịch vụ web (và tùy chọn khác cho dịch vụ đó) 1.2.3.Điện tốn Cluster điện tốn phân tán Linux khơng yếu tố mơ hình điện tốn cluster mơ hình điện tốn phân tán, đơn vị điều khiển lõi nhiều mơ hình sử dụng Hai mơ hình phát triển nhanh chóng điện toán đám mây liệu lớn Điện toán đám mây phân phối Công nghệ thông tin (CNTT) dịch vụ dựa vào cụm tài nguyên chia sẻ để thay đổi quy mô theo nhu cầu ứng dụng Các đám mây dựa vào ảo hóa để hỗ trợ quản lý tự động nút sở hạ tầng to lớn Trong môi trường đám mây, 66% tin dùng Linux làm tảng Linux hướng làm tảng cho khoa học liệu Internet thay đổi quy mơ khối liệu thu thập vấn đề phát sinh việc xử lý liệu để xác định mẫu có giá trị Những thứ gọi Big Data (Dữ liệu lớn) phát triển Linux cách thay đổi quy mô để thao tác liệu vượt giới hạn phương pháp truyền thống trước Hadoop hệ sinh thái kết tính mở Linux, với lực lượng nhà phát triển, người thành thạo với tảng 1.2.4.Máy tính Mainframe Năm 1991, biên tập viên tiếng dự đốn máy tính Mainframe cuối bị loại bỏ vào đầu năm 1996 Tuy nhiên sau 20 năm, người ta tiếp tục xây dựng bán máy tính Mainframe nhiều máy chạy Linux IBM bắt đầu hỗ trợ Linux Mainframe vào năm 2000 (chẳng hạn IBM® System z®) cung cấp trải nghiệm người dùng phổ biến môi trường Một báo gần Michael Vizard viết khoảng 25% khối lượng công việc Mainframe dựa vào Linux 1.2.5.Siêu máy tính Các siêu máy tính đua tranh liên tục để giữ danh hiệu nhanh nhất, từ siêu máy tính Jaguar Phịng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge (2009) đến Tianhe-I Trung Quốc (2010) đến cơng ty hàng đầu nay, máy tính RIKEN Kei Nhật Bản (2011) Vào năm 2012, siêu máy tính Sequoia IBM phát hành dự kiến vượt hiệu RIKEN hai lần Điều mà siêu máy tính có điểm chung tất chúng chạy Linux Linux hiệu quả, cịn thích nghi với tảng phần cứng khác làm tăng hiệu Điều khơng đáng ngạc nhiên, dựa vào 90% siêu máy tính chạy Linux 1.2.6.Các thiết bị di động máy tính bảng Với loạt thiết bị người tiêu dùng bị ràng buộc nhiều hơn, thiết bị di động máy tính bảng chứng tỏ tăng trưởng đáng kể Các thiết bị đại diện cho nhân Linux với giao diện người dùng đồ họa (GUI) tùy chỉnh Một ví dụ quan trọng lĩnh vực hệ điều hành Android Google, sử dụng điện thoại thơng minh lẫn máy tính bảng Hiện nay, 25% điện thoại thông minh chạy dạng Linux (chủ yếu Android), với gần 40% máy tính bảng chạy Android Các thiết bị tin dùng xử lý dựa ARM (các hệ thống chip) cho hiệu cao tiêu thụ điện thấp Bất kể tảng nào, thiết bị Linux, không phân nhánh nhân ứng dụng Mới đây, Microsoft® khẳng định Windows họ chạy máy tính bảng chip ARM (WOA), họ phát triển ứng dụng cho tảng (nói cách khác, bạn khơng thể chạy ứng dụng cũ máy tính bảng) So sánh điều với Linux, Linux hỗ trợ nhiều cho ứng dụng di động thay hệ sinh thái ứng dụng bị hạn chế đóng kín 1.2.7.Các thiết bị nhúng Cuối thiết bị nhúng, với mức ràng buộc khác (hiệu xử lý, tài nguyên nhớ v.v) Linux lý tưởng hầu hết trường hợp khả thu hẹp quy mơ sử dụng vi xử lý nhúng có sẵn thị trường Tính linh hoạt làm cho Linux trở thành tảng sử dụng nhiều truyền hình, giải trí xe hơi, hệ thống định vị nhiều kiểu thiết bị khác Linux có khả tùy chỉnh cao tập trung vào mức tiêu thụ điện thấp Để bảo đảm tập trung vào điện năng, sáng kiến Less Watts (Wát thấp hơn) theo dõi tiêu thụ điện phát hành nhân Linux Dự án chủ yếu tập trung vào tảng Intel, có ích với xử lý khác Linux đề xuất chuẩn cho thiết bị nhúng xác định thành cơng hay thất bại thiết bị (hỗ trợ phát triển xuất nhanh) Một thiết bị thú vị gần gọi Raspberry Pi, máy tính có kích thước thẻ tín dụng dựa ARM, chạy Linux dự định làm thiết bị học tập để dạy lập trình Thiết bị dự kiến có giá 35 Đơ la Mỹ chưa có sẵn để mua 1.2.8.Nền tảng ảo hóa Một lĩnh vực thú vị Linux hướng tới đổi lĩnh vực ảo hóa Linux nhà hệ điều hành cho tất loại giải pháp ảo hóa có sẵn, cho dù tảng ảo hóa song song, ảo hóa hệ điều hành hay nhiều ý tưởng mơ hồ ảo hóa cộng tác Linux hệ điều hành biến thành trình siêu giám sát - hypervisor (chẳng hạn KVM - Máy tính ảo dựa vào nhân) lưu trữ máy chủ số trình siêu giám sát nghiên cứu Để mang lại hiệu cho ảo hóa, Linux thực Kernel SamePage Merging (Kết hợp trang giống nhân) để loại bỏ có hiệu trang nhớ dư thừa Linux hướng tới kỹ nghệ cao tiến ảo hóa gọi ảo hóa lồng nhau.Việc lồng nhau, tên cho thấy, cho phép trình siêu giám sát lưu trữ máy chủ trình siêu giám sát khách, trình khách lưu trữ tập hợp máy ảo khách máy chủ Mặc dù thống nhìn trường hợp sử dụng cũ, ảo hóa lồng thay đổi điện toán đám mây mở rộng kiểu ứng dụng lưu trữ máy chủ Hiện nay, KVM Linux hỗ trợ ảo hóa lồng 1.2.9.Nền tảng thử nghiệm Cuối không quan trọng tảng Linux—một tảng thử nghiệm mà qua khám phá nhiều ý tưởng Năm 1991, Linux giới thiệu hệ điều hành đồ chơi, 20 năm sau phát hành UNIX® Hiện nay, Linux dùng làm tảng để thử nghiệm nghiên cứu hệ thống tệp, điện tốn cụm, đám mây, tiến ảo hóa mở rộng hạn chế theo nhân hệ điều hành đơn lẻ áp dụng cho nhiều mơ hình sử dụng Linux tảng cho phép thử nghiệm tăng tốc thông qua việc sử dụng Linux lẫn loạt thành phần nguồn mở to lớn Kết loạt công nghệ thú vị xây dựng từ Linux, gồm có HP webOS (Hệ điều hành web HP), Google Chrome OS (Hệ điều hành web Google) Android Một thay đổi thú vị Linux giới thiệu không phù hợp tảng phần cứng ngày tăng Linux trình bày trải nghiệm người dùng tương tự kiến trúc phần cứng Vì vậy, cho dù đám mây có lấp đầy máy chủ x86 AMD dịch vụ dựa ARM điện thấp hay không, ứng dụng chạy Linux trừu tượng hóa từ kiến trúc vật lý Sự trừu tượng hóa cho phép người dùng định tảng dựa vào yêu cầu họ không bị buộc chặt vào kiến trúc chung cổ xưa không hiệu Linux cân lựa chọn 1.3 NHỮNG ƯU ĐIỂM CỦA LINUX -Linh hoạt, uyển chuyển -Độ an tồn cao -Thích hợp cho quản trị mạng -Chạy thống hệ thống phần cứng 1.4 MỘT VÀI NHƯỢC ĐIỂM CỦA LINUX - Đòi hỏi người dùng phải thành thạo - Tính tiêu chuẩn hóa - Số lượng ứng dụng chất lượng cao Linux hạn chế - Một số nhà sản xuất phần cứng khong có driver hỗ trợ Linux CHƯƠNG HỆ THỐNG TỆP TIN TRÊN LINUX Các thành phần tệp tin: Mỗi hệ điều hành có cách tổ chức lưu trữ liệu riêng Ở mức vật lý, đĩa định dạng từ thành phần sector, track, cylinder Ở mức logic, hệ thống sử dụng cấu trúc riêng, dùng mục hay phân cấp để xác định liệu từ mức logic tới mức vật lý Cách tổ chức gọi hệ thống tập tin (file system) Một hệ thống tập tin thiết bị mà định dạng để lưu trữ tập tin thư mục Hệ thống tập tin Linux bao gồm: đĩa mềm, CD-ROM, partition đĩa cứng Những hệ thống tập tin thường tạo trình cài đặt hệ điều hành Nhưng bạn thay đổi cấu trúc hệ thống tập tin thêm thiết bị hay chỉnh sửa partition tồn Như vậy, việc biết hiểu cấu trúc hệ thống tập tin Linux thật quan trọng Linux có khả hỗ trợ nhiều loại file hệ thống với cơng nghệ tích hợp vào bên kernel 2.1 CÁC TÙY CHỌN FILE SYSTEM Có nhiều dạng file hệ thống Linux, loại áp dụng với mục đích riêng biệt Điều khơng có nghĩa file hệ thống khơng thể áp dụng trường hợp khác, mà tùy theo nhu cầu mục đích người sử dụng, đưa phương án phù hợp - Ext – Extended file system: định dạng file hệ thống thiết kế dành riêng cho Linux Có tổng cộng phiên phiên lại có tính bật Phiên Ext phần nâng cấp từ file hệ thống Minix sử dụng thời điểm đó, lại khơng đáp ứng nhiều tính phổ biến ngày Và thời điểm này, không nên sử dụng Ext có nhiều hạn chế, khơng hỗ trợ nhiều distribution - Ext2 thực chất file hệ thống journaling, phát triển để kế thừa thuộc tính file hệ thống cũ, đồng thời hỗ trợ dung lượng ổ cứng lên tới TB Ext2 không sử dụng journal có liệu ghi vào ổ đĩa Do lượng yêu cầu viết xóa liệu thấp, phù hợp với thiết bị lưu trữ bên thẻ nhớ, ổ USB Còn ổ SSD ngày tăng tuổi thọ vòng đời khả hỗ trợ đa dạng hơn, chúng hoàn toàn khơng sử dụng file hệ thống khơng theo chuẩn journaling 10 - Ext3 Ext2 kèm với journaling Mục đích Ext3 tương thích ngược với Ext2, ổ đĩa, phân vùng dễ dàng chuyển đổi chế độ mà không cần phải format trước Tuy nhiên, vấn đề tồn giới hạn Ext2 nguyên Ext3, ưu điểm Ext3 hoạt động nhanh, ổn định nhiều Không thực phù hợp để làm file hệ thống dành cho máy chủ khơng hỗ trợ tính tạo disk snapshot file khơi phục khó để xóa bỏ sau - Ext4: giống Ext3, lưu giữ ưu điểm tính tương thích ngược với phiên trước Như vậy, dễ dàng kết hợp phân vùng định dạng Ext2, Ext3 Ext4 ổ đĩa Ubuntu để tăng hiệu suất hoạt động Trên thực tế, Ext4 giảm bớt tượng phân mảnh liệu ổ cứng, hỗ trợ file phân vùng có dung lượng lớn Thích hợp với ổ SSD so với Ext3, tốc độ hoạt động nhanh so với phiên Ext trước đó, phù hợp để hoạt động server, lại không Ext3 - BtrFS – thường phát âm Butter Better FS, giai đoạn phát triển Oracle có nhiều tính giống với ReiserFS Đại diện cho B-Tree File System, hỗ trợ tính pool ổ cứng, tạo lưu trữ snapshot, nén liệu mức độ cao, chống phân mảnh liệu nhanh chóng thiết kế riêng biệt dành cho doanh nghiệp có quy mô lớn Mặc dù BtrFS không hoạt động ổn định số tảng distro định, cuối thay mặc định Ext4 cung cấp chế độ chuyển đổi định dạng nhanh chóng từ Ext3/4 Do vậy, BtrFS phù hợp để hoạt động với server dựa vào hiệu suất làm việc cao, khả tạo snapshot nhanh chóng hỗ trợ nhiều tính đa dạng khác Bên cạnh đó, Oracle cố gắng phát triển tảng công nghệ nhằm thay cho NFS CIFS gọi CRFS với nhiều cải tiến đáng kể mặt hiệu suất tính hỗ trợ Những kiểm tra thực tế BtrFS đứng sau Ext4 áp dụng với thiết bị sử dụng nhớ Flash SSD, server database - ReiserFS: coi bước tiến lớn file hệ thống Linux, lần đầu cơng bố vào năm 2001 với nhiều tính mà file hệ thống Ext khó đạt Nhưng đến năm 2004, ReiserFS thay Reiser4 với nhiều cải tiến Tuy nhiên, trình nghiên cứu, phát triển Reiser4 “chậm chạp” không hỗ trợ đầy đủ hệ thống kernel Linux Đạt hiệu suất hoạt động cao file nhỏ file log, 11 phù hợp với database server email - XFS phát triển Silicon Graphics từ năm 1994 để hoạt động với hệ điều hành riêng biệt họ, sau chuyển sang Linux năm 2001 Khá tương đồng với Ext4 số mặt đó, chẳng hạn hạn chế tình trạng phân mảnh liệu, không cho phép snapshot tự động kết hợp với nhau, hỗ trợ nhiều file dung lượng lớn, thay đổi kích thước file liệu khơng thể shrink – chia nhỏ phân vùng XFS Với đặc điểm XFS phù hợp với việc áp dụng vào mơ hình server media khả truyền tải file video tốt Tuy nhiên, nhiều phiên distributor yêu cầu phân vùng /boot riêng biệt, hiệu suất hoạt động với file dung lượng nhỏ không so với định dạng file hệ thống khác, áp dụng với mơ hình database, email vài loại server có nhiều file log Nếu dùng với máy tính cá nhân, khơng phải lựa chọn tốt nên so sánh với Ext, hiệu suất hoạt động khơng khả thi, ngồi khơng có trội hiệu năng, quản lý so với Ext3/4 - JFS IBM phát triển lần năm 1990, sau chuyển sang Linux Điểm mạnh dễ nhận thấy JFS tiêu tốn tài nguyên hệ thống, đạt hiệu suất hoạt động tốt với nhiều file dung lượng lớn nhỏ khác Các phân vùng JFS thay đổi kích thước lại shrink ReiserFS XFS, nhiên lại có tốc độ kiểm tra ổ đĩa nhanh so với phiên Ext - ZFS giai đoạn phát triển Oracle với nhiều tính tương tự Btrfs ReiserFS Mới xuất năm gần có tin đồn Apple dùng làm file hệ thống mặc định Phụ thuộc vào thỏa thuận điều khoản sử dụng, Sun CDDL ZFS khơng tương thích với hệ thống nhân kernel Linux, nhiên hỗ trợ toàn Linux’s Filesystem in Userspace – FUSE để sử dụng ZFS Người sử dụng gặp khó khăn cài đặt hệ điều hành Linux có u cầu FUSE khơng hỗ trợ distributor - Swap coi thực dạng file hệ thống, chế hoạt động khác biệt, sử dụng dạng nhớ ảo cấu trúc file hệ thống cụ thể Khơng thể kết hợp đọc liệu được, lại dùng kernel để ghi thay đổi vào ổ cứng Thơng thường, sử dụng hệ thống thiếu hụt nhớ RAM chuyển trạng thái máy tính chế độ Hibernate Journaling gì? 12 Điểm trước tiên cần tìm hiểu Journaling trước nghiên cứu kỹ vấn đề Điều bạn cần nhớ journaling tất loại file hệ thống ngày phải sử dụng journaling theo nhiều dạng khác tảng laptop desktop với Linux Journaling sử dụng ghi liệu lên ổ cứng đóng vai trị đục lỗ để ghi thông tin vào phân vùng Đồng thời, khắc phục vấn đề xảy ổ cứng gặp lỗi trình này, khơng có journal hệ điều hành khơng thể biết file liệu có ghi đầy đủ tới ổ cứng hay chưa Chúng ta hiểu nôm na sau: trước tiên file ghi vào journal, đẩy vào bên lớp quản lý liệu, sau journal ghi file vào phân vùng ổ cứng sẵn sàng Và thành cơng, file xóa bỏ khỏi journal, đẩy ngược bên ngồi q trình hồn tất Nếu xảy lỗi thực file hệ thống kiểm tra lại journal tất thao tác chưa hoàn tất, đồng thời ghi nhớ lại vị trí xảy lỗi Tuy nhiên, nhược điểm việc sử dụng journaling phải “đánh đổi” hiệu suất việc ghi liệu với tính ổn định Bên cạnh đó, cịn có nhiều cơng đoạn khác để ghi liệu vào ổ cứng với journal q trình khơng Thay vào có file metadata, inode vị trí file ghi lại trước thực ghi vào ổ cứng 2.2.CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG TẬP TIN +Superblock +Inode +Storageblock Super Block: cấu trúc tạo vị trí bắt đầu hệ thống tập tin Nó lưu trữ thơng tin hệ thống tập tin như: Thông tin block-size, free block, thời gian gắn kết(mount) cuối tập tin 13 Inode (256 byte): Lưu thông tin tập tin thư mục tạo hệ thống tập tin Nhưng chúng không lưu tên tập tin thư mục thực Mỗi tập tin tạo phân bổ inode lưu thông tin sau: + Loại tập tin quyền hạn truy cập tập tin + Người sở hữu tập tin + Kích thước tập tin số hard link đến tập tin + Ngày thời gian chỉnh sửa tập tin lần cuối + Vị trí lưu nội dung tập tin hệ thống tập tin Storageblock: Là vùng lưu liệu thực tập tin thư mục Nó chia thành Data Block Dữ liệu lưu trữ vào đĩa data block Mỗi block thường chứa 1024 byte Ngay tập tin có ký tự phải cấp phát block để lưu Khơng có ký tự kết thúc tập tin Loại tập tin Trong linux tập tin dùng cho việc lưu trữ liệu Nó bao gồm thư mục thiết bị lưu trữ Một tập tin liệu, hay thư mục xem tập tin Khái niệm tập tin mở rộng dùng cho thiết bị máy in, đĩa cứng … nhớ coi tập tin,các tập tin linux chia làm loại chính: + Tập tin chứa liệu bình thường + Thư mục + Tập tin thiết bị Tập tin liệu: Đây tập tin theo định nghĩa truyền thống, liệu lưu trữ thiết bị lưu trữ đĩa cứng, CD-ROM … Bạn đưa liệu vào tập tin đoạn source chương trình, tập tin văn hay tập tin thực thi dạng mã máy, lệnh Linux tất tập tin tạo người dùng Tập tin thư mục: Thư mục không chứa liệu, mà chứa thông tin tập tin thư mục Thư mục chứa hai trường tập tin tên tập tin inode number 14 Tập tin thiết bị: Chứa file device để đại diện hardware, chứa đựng thông tin tài nguyên hệ thống (vd: /dev; /proc) ============== 2.3.TỔ CHỨC TẬP TIN TRÊN LINUX Nếu người dùng sử dụng quen môi trường Window, chuyển sang mơi trường Linux phân vân khó hiểu cấu trúc file system Ở phân biệt hiểu vai trò thư mục cấp độ cao linux Hình bên cung cấp cho ta nhìn tổng quan: 15 Hình 2.1.Tổ chức tệp tin Linux 16 2.4 CÁC THÀNH PHẦN TRÊN TẬP TIN LINUX 2.4.1./Root -Mỗi file thư mục root directory -Chỉ có user root có quyền thư mục cấp bên -Còn /Root home directory user root 2.4.2./bin –User Binary -Chứa file thực thi dạng binary -các lệnh sử dụng thông thường linux sử dụng single-user mode đặ cấu trúc -các câu lệnh sử dụng tất user hệ thống đặt Ví dụ số lệnh ps, ls, ping, grep, cp 2.4.3./sbin – System Binaries -Giống /bin, bên / sbin chứa đựng file thực thi dạng binary Các lệnh bên /sbin thường sử dụng system administrator dùng cho mục đích trì quản trị hệ thống -Một số lệnh ví dụ iptablas, reboot, ifconfig… 2.4.4./ect – Configuration Files -Thông thường /ect chứa file cấu hình cho chương trình hoạt động -Ở /ect thường chứa scripts dùng để start, stop, kiểm tra status cho chương trình -Ví dụ /ect/ resolv.conf (cấu hình dns-server), hay /ect/network dùng để quản lý dịch vụ network 2.4.5./dev – Device Files - chứa file device để đại diện hardware - Ví dụ /dev/tty1 hay /dev/sda 17 2.4.6./proc – process information -Chứa đựng thơng tin q trình xử lý hệ thống - Đây pseudo filesystem chứa đựng thông tin process chạy - Đây virtual filesystem chứa đựng thông tin tài nguyên hệ thống ví dụ: /proc/cpuinfo cung cấp cho ta thông số kỹ thuật CPU 2.4.7./var – Variable files - Chứa đựng file có thay đổi q trình hoạt động hệ điều hành -ví dụ system log đặt vị trí +system log file/var/log +database file /var/lib +email /var/mail +các pint queue /var/spool +lock file /var/lock +các filetamj thời cần cho trình reboot /var/tmp 2.4.8./tmp – Temporary Files -Thư mục chứa file tạo hệ thống user -Các file bên thư mục xóa hệ thống reboot 2.4.9./usr – User Programs -chứa file binary, library, tài liệu ,source-code cho chương trình -/usr/bin chứa file binary cho chương trình user Nếu user trình thực thi lệnh ban đầu tìm kiếm /bin, nhưu khơng có tiếp tục nhìn vào /usr/bin Ví dụ số lệnh at Awk, cc… 18 -/usr/bin chứa file binary cho system administrator Nếu ta khơng tìm thấy file system binary bên /sbin ta tìm /usr/sbin Ví dụ số lệnh cron, sshd, useradd, userdel -/usr/lib chứa file libraries cho /usr/bin /usr/sbin 2.4.10./home –Home Directories -Home diretory chứa đựng thông tin cá nhân user - Ví dụ /home/athena, /home/student 2.4.11./boot –Boot Loader Files -Chứa đựng boot loader files cần cho trình boot tùy theo phiên kernel - Các file Kernel intird, vmlinux, grup đặt bên duwois /boot Ví dụ initr.dimg-2.6.32-24-genneric, vmlinuz-2.6.32-24-generic 2.4.12./lib – System Libraries - Ví dụ initrd.img-2.6.32-24-generic, vmlinuz-2.6.32-24-geberic -Chứa file liblary hỗ trợ file thực liblary nằm bên /bin /sbin -Tên file liblary thường Id* or lib*.so* Ví dụ Id-2.11.1.so, libncusecs.so.5.7 2.4.13./opt – Optional add – on Application -opt đại diện chi optional -Chứa đựng chương trình thêm vào hãng khác 2.4.14./mnt – Mount Directory -Chứa thư mục dùng để system admin thực trình mount 2.4.15./media – Removable Directory -Chứa thư mục dùng để mount cho thiết bị removable Ví dụ CDROM, Floppy… 19 /src – Service Data - srv đại diện cho server, liên quan đến liệu Ví dụ /src/cvs chứa đựng CVS Kết luận Trên nghiên cứu nhóm 10 hệ thống tập tin hệ điều hành Linux Qua trình Nghiên cứu tìm hiểu hệ thống tập tin hệ điều hành Linux Chúng ta biết khái niệm hệ điều hành Linux, ưu điểm, nhược điểm, thành phần hệ thống tập tin, nguyên tắc tổ chức quản lý tập tin, tầm quan trọng việc quản lý thiết bị ngoại vi hệ điều hành Linux Hi vọng từ lựa chọn quản lý cho 20 tối ưu Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Tuấn Tú giúp đỡ chúng em trình làm tập lớn Chúng em mong nhận nhận xét thiếu xót, chỗ mà chúng em chưa làm tốt Nhóm em xin cảm ơn! 21 ... CVS Kết luận Trên nghiên cứu nhóm 10 hệ thống tập tin hệ điều hành Linux Qua trình Nghiên cứu tìm hiểu hệ thống tập tin hệ điều hành Linux Chúng ta biết khái niệm hệ điều hành Linux, ưu điểm, nhược... HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - - KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC: HỆ ĐIỀU HÀNH Đề tài: Nghiên cứu tìm hiểu hệ thống tệp tin HĐH LINUX Giáo viên: ThS.Nguyễn Tuấn Tú Lớp: IT6025.6(006)_K15... tập tin thư mục Hệ thống tập tin Linux bao gồm: đĩa mềm, CD-ROM, partition đĩa cứng Những hệ thống tập tin thường tạo trình cài đặt hệ điều hành Nhưng bạn thay đổi cấu trúc hệ thống tập tin