Nội dung Lecture 14 trình bày đến người học những vấn đề liên quan đến Hệ thống tập tin (tiếp theo), cụ thể như: Hiện thực hệ thống file và thư mục, các phương pháp quản lý không gian trống, sao lưu và phục hồi,...
Hệ thống tập tin (tt.) BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Nội dung (phần 2) Hiện thực hệ thống file thư mục Các phương pháp quản lý không gian trống Sao lưu phục hồi BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Cấu trúc hệ thống file Theo hệ thống phân lớp chức năng: Mỗi lớp tạo chức hỗ trợ cho lớp trực tiếp & sử dụng chức hỗ trợ lớp dưới trực tiếp Trình ứng dụng Hệ thống file (logic) Tổ chức file Hệ thống file Điều khiển thiết bị Thiết bị lưu trữ thông tin Tạo file, xóa file, …… Cấu trúc file: thư mục, FCB, bảo vệ, Bảo mật file, etc Chuyển đổi logic > Physic, q/lý không gian trống, etc Lệnh đến Device Driver: MemBuf, Đọc, ghi khối dữ liệu lên disk (d?c?t?s?) Device Driver, Xử lý ngắt quãng, vận chuyển dữ liệu (Mem > Disk) Môi trường lưu trữ vật lý BK TP.HCM 25-Aug-16 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Bố trí (layout) hệ thống file Tở chức khơng gian đĩa (máy tính cá nhân – PC) Partition control block i-nodesFCB’s BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Bố trí hệ thống file (tt.) BK Partition control block lưu số lượng blocks partition, kích thước block, số lượng free block thời trỏ đến chúng,… lưu số lượng free FCB thời trỏ đến chúng,… Ví dụ, UNIX File System: “superblock” File control block (FCB): mỗi file được quản lý thông qua FCB nó lưu thông tin về file, kể trỏ đến data block nó Ví dụ, UNIX File System: “i-node” TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Sơ đồ bố trí hệ thống file (tt.) Layout partition chứa hệ thống file UNIX BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Sơ đồ bố trí hệ thống file (tt.) FAT dùng để bảng FAT dùng để hệ thống file Layout partition chứa hệ thống file FAT Boot sector FAT Root directory Data blocks BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính VFS (Virtual File System) VFS cung cấp giao diện đồng nhất đến loại file system khác : gọi hàm/thủ tục Ứng dụng open, read, write, opendir,… VFS ext2 file system FAT file system disk partition disk partition NFS file system BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Hiện thực file Cấp phát không gian file/directory, mục tiêu: lưu trữ cho sử dụng không gian đĩa hữu hiệu truy cập file nhanh Các phương pháp cấp phát phổ biến Cấp phát liên tục (contiguous allocation) Cấp phát theo danh sách liên kết (linked list allocation) Cấp phát dùng mục (indexed allocation) BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Cấp phát liên tục Seek time? Di chuyển đầu đọc? Có thể truy xuất ngẫu nhiên block file: block nr = start + block offset Phân mảnh ngoại Vấn đề tạo file mới cần thêm block cho file Ứng dụng: ISO-9660 (CDROM) BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 10 Grouping counting Phương pháp grouping Địa n khối trống được lưu khối trống Khối nhớ thứ n chứa địa n khối nhớ trống kế tiếp Phương pháp counting Tổ chức bảng mục mỗi entry: địa khối trống nhóm khối trống liên tục số đếm số lượng khối trống Có thể cấp phát thu hồi đồng thời nhiều khối nhớ liên tục BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 24 Grouping counting (tt.) Ví dụ: Phương pháp linked list Phương pháp grouping: n = Block lưu 3, 4, Block lưu 8, 9, 10 Block 10 lưu 11, 12, 13 Block 13 lưu 17, 28, 25 Block 25 lưu 26, 27 Phương pháp counting: nội dung index block 17 25 BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 25 Open file structures Thuộc tính tồn cục (global attributes) Disk location, size Times Buffers Open count P1 Lock(s) Thuộc tính riêng process P2 File pointer System open file table Access permissions P3 BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 26 UNIX: open file structure swappable file descriptor r/w Kernel space open file table resident file structure table in-core i-nodes User space data blocks i-nodes BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 27 Sao lưu phục hồi liệu BK TP.HCM Kiểm tra nhất quán dữ liệu (consistency checker) – so sánh dữ liệu cấu trúc thư mục với khối dữ liệu đĩa sửa chữa lỗi không nhất quán dữ liệu giữa hai bên Dùng chương trình hệ thống để lưu (backup) dữ liệu từ đĩa sang thiết bị lưu trữ phụ khác đĩa mềm, đĩa quang, băng từ, phục hồi dữ liệu bị mất từ lưu Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 28 Các kiểu lưu liệu Normal Day Incremental Day Day Day Copied Day Data Data Day Differential Day Day Copied Data Day BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 29 Journaling file system Journaling file system Ghi nhận lần cập nhật file system thành giao tác (transaction) Mọi transaction đều phải được ghi nhận log file Một transaction được xem hoàn tất (commit) đã được ghi nhận đầy đủ log file (lúc này, file system có thể chưa được cập nhật) Khi file system được cập nhật với đầy đủ mọi tác vụ transaction transaction được xóa log file Nếu file system bị hỏng hệ điều hành dựa vào transaction log file để sửa chữa Tham khảo thêm Linux-ext3, JFS, NTFS BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 30 Phụ lục BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính -1.31- MS-DOS File System MS-DOS directory entry BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 32 MS-DOS File System (tt.) BK TP.HCM Maximum partition for different block sizes The empty boxes represent forbidden combinations Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 33 Windows 98 File System Extended MOS-DOS directory entry used in Windows 98 Bytes BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 34 Windows 98 File System (tt.) An entry for (part of) a long file name in Windows 98 Bytes Checksum BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 35 Windows 98 File System (tt.) An example of how a long name is stored in Windows 98 BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 36 UNIX V7 File System A UNIX V7 directory entry i-node number BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 37 UNIX V7 File System (tt.) The steps in looking up /usr/ast/mbox BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 38 ... Giải quyết: multilevel index i-node BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 15 i-node thực index block i-node UNIX v7 i-node: 13 pointers Linux ext2 i-node: 15 pointers BK TP.HCM Khoa... lục BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính -1 .3 1- MS-DOS File System MS-DOS directory entry BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 32 MS-DOS File System (tt.) BK TP.HCM Maximum partition... trữ vật lý BK TP.HCM 25-Aug-16 Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính Bố trí (layout) hệ thống file Tở chức khơng gian đĩa (máy tính cá nhân – PC) Partition control block i-nodesFCB’s BK TP.HCM