12 b Shortest Seek Time First SSTF ...
Trang 1B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Ộ Ụ Ạ
TR ƯỜ NG Đ I H C Ạ Ọ CÔNG NGHI P HÀ N I Ệ Ộ
KHOA CÔNG NGH THÔNG TIN Ệ
BÀI T P L N Ậ Ớ
Đ TÀI Ề : Nghiên c u tìm hi u v B nh Ngoài ứ ể ề ộ ớ
trong HĐH Linux.
Nhóm th c hi n: ự ệ Nhóm 6
L p: ớ ĐH Khoa H c Máy Tính 2 – K7 ọ
Tr ườ ng: ĐH Công Nghi p Hà N i ệ ộ
Hà N i ộ 2013
Hà N i ộ 2013
Trang 2Qu n lý b nh ngoài trong HĐH Linuxả ộ ớ
BÔ GIAO DUC VA ĐAO TAO ̣ ́ ̣ ̀ ̀ ̣
TR ƯỜ NG Đ I H C CÔNG NGHI P HÀ N I Ạ Ọ Ệ Ộ
KHOA CÔNG NGH THÔNG T Ệ IN
Đ TÀI: NGHIÊN C U TÌM HI U V QU N LÝ B NH NGOÀI TRONG Ề Ứ Ể Ề Ả Ộ Ớ
HĐH LINUX
NHÓM 6
GV h ướ ng d n: Th.s Nguy n Thanh H i ẫ ễ ả Nhóm th c hi n g m các thành viên: ự ệ ồ
1 Lâm Văn Thư
2 Nguy n Văn Quân ễ
3 Nguy n Ti n Trung ễ ế
4 Hà Tr ng T n ọ ấ
5 Tr n Văn Th nh ầ ị
Hà N i, Ngày … Tháng … Năm …… ộ
Trang 3M C L C Ụ Ụ
M C L CỤ Ụ 1
L I M Đ UỜ Ở Ầ 2
I Các khái ni m c b nệ ơ ả 3
4
II Các phương pháp qu n lý không gian nh t doả ớ ự 5
1) Phương pháp dùng Bit vector 5
2) Phương pháp li t kê (List)ệ 6
3) Phương pháp l p nhóm (Grouping)ậ 7
4) Phương pháp đ m (Counting)ế 7
III Các phương pháp c p phát không gian nh t doấ ớ ự 8
1) C p phát liên t c (Contiguous)ấ ụ 8
2) C p phát liên k t (Linked)ấ ế 9
3) C p phát theo ch s (Index)ấ ỉ ố 10
IV L p l ch cho đĩa (Disk-scheduling)ậ ị 12
1) Khái ni m Disk-schedulingệ 12
2) M t s phộ ố ương pháp l p l chậ ị 12
a) First come first served (FCFS) 12
b) Shortest Seek Time First (SSTF) 12
c) Thu t toán Scanậ 12
d) Thu t toán C-Scanậ 13
e) Thu t toán Lookậ 13
f) Thu t toán C-Lookậ 13
V M t s h th ng file trong Linuxộ ố ệ ố 14
1) Gi i thi u ớ ệ 14
2) H th ng Ext2ệ ố 14
3) H th ng Ext3ệ ố 15
4) H th ng Ext4ệ ố 16
Trang 4Qu n lý b nh ngoài trong HĐH Linuxả ộ ớ
K T LU NẾ Ậ 17
Linux là tên g i c a m t h đi u hành máy tính mã ngu n m và cũng là tên h tọ ủ ộ ệ ề ồ ở ạ nhân c a h đi u hành.ủ ệ ề
Phiên b n Linux đ u tiên do Linus Torvalds vi t vào năm 1991, lúc ông còn là m tả ầ ế ộ sinh viên c a Đ i h c Helsinki t i Ph n Lan Ông làm vi c m t cách hăng say trong vòngủ ạ ọ ạ ầ ệ ộ
3 năm liên t c và cho ra đ i phiên b n Linux 1 0 vào năm 1994 B ph n ch y u nàyụ ờ ả ộ ậ ủ ế
được phát tri n và tung ra trên th trể ị ường dướ ải b n quy n GNU General Public License.ề
Do đó mà b t c ai cũng có th t i và xem mã ngu n c a Linux.ấ ứ ể ả ồ ủ
M t cách chính xácộ , thu t ng “Linux” đậ ữ ượ ử ục s d ng đ ch Nhân Linux, nh ngể ỉ ư tên này được s d ng m t cách r ng rãi đ miêu t t ng th m t h đi u hànhử ụ ộ ộ ể ả ổ ể ộ ệ ề
gi ngố Unix đượ ạc t o ra b i vi c đóng gói nhân Linux cùng v i các th vi n và công cở ệ ớ ư ệ ụ GNU, cũng nh là các b n phân ph i Linux Th c t thì đó là t p h p m t s lư ả ố ự ế ậ ợ ộ ố ượng l nớ các ph n m m nh máy ch web, các ngôn ng l p trình, các h qu n tr c s d li u,ầ ề ư ủ ữ ậ ệ ả ị ơ ở ữ ệ các môi trường làm vi c desktop nh GNOME và KDE, và các ng d ng thích h p choệ ư ứ ụ ợ công vi c văn phòng nh OpenOffice hay LibreOffice.ệ ư
Kh i đ uở ầ , Linux được phát tri n cho dòng vi x lý 386, hi n t i h đi u hành nàyể ử ệ ạ ệ ề
h tr m t s lỗ ợ ộ ố ượng l n các ki n trúc vi x lý, và đớ ế ử ượ ử ục s d ng trong nhi u ng d ngề ứ ụ khác nhau t máy tính cá nhân cho t i các siêu máy tính và các thi t b nhúng nh là cácừ ớ ế ị ư máy đi n tho i di đ ng.ệ ạ ộ
Ban đ uầ , Linux được phát tri n và s d ng b i nh ng ngể ử ụ ở ữ ười say mê Tuy nhiên,
hi n nay Linux đã có đệ ượ ự ỗ ợ ởc s h tr b i các công ty l n nh IBM và HewlettPackard,ớ ư
đ ng th i nó cũng b t k p đồ ờ ắ ị ược các phiên b n Unix đ c quy n và th m chí là m t tháchả ộ ề ậ ộ
th c đ i v i s th ng tr c a Microsoftứ ố ớ ự ố ị ủ Windows trong m t s lĩnh v c S dĩ Linux đ tộ ố ự ở ạ
được nh ng thành công m t cách nhanh chóng là nh vào các đ c tính n i b t so v i cácữ ộ ờ ặ ổ ậ ớ
h th ng khác: chi phí ph n c ng th p, t c đ cao (khi so sánh v i các phiên b n Unixệ ố ầ ứ ấ ố ộ ớ ả
đ c quy n) và kh năng b o m t t t, đ tin c y cao (khi so sánh v iộ ề ả ả ậ ố ộ ậ ớ Windows) cũng như
là các đ c đi m v giá thành r , không b ph thu c vào nhà cung c p M t đ c tính n iặ ể ề ẻ ị ụ ộ ấ ộ ặ ổ
tr i c a nó là độ ủ ược phát tri n b i m t mô hình phát tri n ph n m m ngu n m hi uể ở ộ ể ầ ề ồ ở ệ
qu ả
Tuy nhiên, hi n t i s lệ ạ ố ượng ph n c ng đầ ứ ược h tr b i Linux v n còn r t khiêmỗ ợ ở ẫ ấ
t n so v i Windows Vì các trình đi u khi n thi t b tố ớ ề ể ế ị ương thích v i Windows nhi u h nớ ề ơ
là Linux Mong r ng trong tằ ương lai linux s phát tri n m nh h n.ẽ ể ạ ơ
Trang 5Qu n lý b nh ngoài trong HĐH Linuxả ộ ớ
I Các khái ni m c b n ệ ơ ả
- B nh ộ ớ:
+ B nh là trung tâm đ đi u khi n h th ng máy tính hi n đ i.ộ ớ ể ề ể ệ ố ệ ạ + Cpu l y các ch th t b nh d a theo giá tr c a thanh đ m chấ ỉ ị ừ ộ ớ ự ị ủ ế ương trình
- B nh ngoài ộ ớ : + G m các thi t b nh : Th nh , c ng, usb, hard disk, floppy disk, compactồ ế ị ư ẻ ớ ổ ứ disk, digital video disk…
- Lý do ph i qu n lý b nh ngoài ả ả ộ ớ : Khi c n l u tr các chầ ư ữ ương trình ho c d li u, các h th ng máy tính c n sặ ữ ệ ệ ố ầ ử
d ng b nh ngoài (đĩa t , băng t …)ụ ộ ớ ừ ừ
Nhi m v chính c a h đi u hành ph i đ m b o đệ ụ ủ ệ ề ả ả ả ược các ch c năng sau:ứ + Qu n lý không gian nh t do trên b nh ngoài (Free space mange)ả ớ ự ộ ớ + C p phát không gian nh t do (Allocation methods)ấ ớ ự
+ Cung c p các kh năng đ nh v b nh ngoài.ấ ả ị ị ộ ớ + L p l ch cho b nh ngoài (Disk scheduling)ậ ị ộ ớ
- S l ơ ượ ấ c c u trúc nguyên t c ho t đ ng c a đĩa t : ắ ạ ộ ủ ừ
+ C u t o c a đĩa t : Xét c u trúc v t lý c a đĩa t thì đĩa t bao g m 1 hayấ ạ ủ ừ ấ ậ ủ ừ ừ ồ nhi u lá đĩa đ t đ ng tr c M i m t đĩa chia thành các rãnh đ ng tâm g i là track , m tề ặ ồ ụ ỗ ặ ồ ọ ộ track được chia thành các cung g i là sector T p h p các track cung th t trên các m tọ ậ ợ ứ ự ặ đĩa g i là Cylinder Trên m i m t đĩa có m t đ u t đ c hay ghi d li u (read hay writeọ ỗ ặ ộ ầ ừ ọ ữ ệ heads) Đ đi u khi n đ u t đ c hay ghi d li u c n có m t trình đ đi u khi n đĩaể ề ể ầ ừ ọ ữ ệ ầ ộ ể ề ể (disk controler)
+ Th m c thi t b : Thông tin trên đĩa đĩa đư ụ ế ị ược tham chi u b i các thành ph n: ế ở ầ Ổ đĩa, m t đĩa, track, sector… Th m c thi t b cho bi t đĩa g m nh ng thông tin gì, đ dàiặ ư ụ ế ị ế ồ ữ ộ
ki u, ngể ườ ở ữi s h u, th i đi m kh i t o, v trí, đờ ể ở ạ ị ược phân b không gian th nào? Thố ế ư
m c thi t đụ ế ượ ạc t o ngay trên đĩa t i m t vùng nh trên đĩa.ở ạ ộ ớ
Trang 6Qu n lý b nh ngoài trong HĐH Linuxả ộ ớ
Trang 7Qu n lý b nh ngoài trong HĐH Linuxả ộ ớ
II Các ph ươ ng pháp qu n lý không gian nh t do ả ớ ự
1) Ph ươ ng pháp dùng Bit vector
Không gian đĩa được chia thành các kh i (block) và đố ược đánh s t 0 max Vd:ố ừ Đĩa m m 1 44Mb, 2 m t, 80 track/1m t, 18 sector/1track đề ặ ặ ược đánh s nh sau:ố ư
M i kh i đĩa s d ng 1bit đ đánh d u tr ng thái Kh i đĩa nào đã s d ng thì bitỗ ố ử ụ ể ấ ạ ố ử ụ
tr ng thái có giá tr b ng 1, ch a s d ng thì có giá tr b ng 0.ạ ị ằ ư ử ụ ị ằ
T p h p các ký hi u 0, 1 t o thành 1 bit vector (bitmap) Đ c thông tin trongậ ợ ệ ạ ọ bitmap h đi u hành có th xác đ nh đệ ề ể ị ược không gian t do trên đĩa.ự
Vd: Cho không gian đĩa t nh hình 5 1, các kh i 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 12, 143,ừ ư ố
17, 18, 25, 26, 27 là các kh i đĩa t do Khi đó bitmap qu n lý không gian nh t do:ố ự ả ớ ự 11000011000000111001111110001111…