Đang tải... (xem toàn văn)
Chương 6 trình bày những kiến thức cơ bản về cấu trúc lưu trữ đĩa. Nội dung trình bày gồm có: Cấu trúc đĩa, điều phối đĩa, quản lý đĩa, SWAP, RAID. Mời các bạn cùng tham khảo.
Hệ điều hành Chương 6: Cấu trúc lưu trữ đĩa Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Tổng quan • • • • • Cấu trúc đĩa Điều phối đĩa Quản lý đĩa SWAP RAID Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Cấu trúc đĩa • Đĩa có ba ưu điểm chính hơn sử dụng bộ nhớ chính để lưu trữ : – Dung lượng lưu trữ lớn hơn rất nhiều – Giá trên một bit rẻ hơn – Thơng tin khơng bị mất đi khi khơng còn cung cấp điện. Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Cấu trúc đĩa Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Điều phối đĩa • Tốc độ đĩa bao gồm ba phần. – seek time : di chuyển đầu đọc đến track hay cylinder thích hợp – latency time : chờ cho đến khi khối cần thiết đến dưới đầu đọc – transfer time : vận chuyển dữ liệu giữa đĩa và bộ nhớ • seek time và latency time là mất nhiều thời gian nhất Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Thuật tốn FCFS • Ví dụ : cần phải đọc các khối tạI các cylinder theo thứ tự như sau : – 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, và 67 • Giả sử hiện tại đầu đọc đang ở vị trí 53. Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Thuật tốn SSTF • Thuật tốn này sẽ di chuyển đầu đọc đến các khối cần thiết theo vị trí lần lượt gần với vị trí hiện hành của đầu đọc nhất. • Ví dụ : cần đọc các khối tạI các cylinder như sau : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, và 67. Giả sử hiện tại đầu đọc đang ở vị trí 53. Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Thuật tốn SCAN • Theo thuật tốn này, đầu đọc sẽ di chuyển về một phía của đĩa và từ đó di chuyển qua phía kia. • Ví dụ : cần đọc các khối tạI các cylinder như sau : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, và 67. Giả sử hiện tại đầu đọc đang ở vị trí 53. Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Thuật tốn CSCAN • Thuật tốn này tương tự như thuật tốn SCAN, chỉ khác là khi nó di chuyển đến một đầu nào đó của đĩa, nó sẽ lập tức trở về đầu bắt đầu của đĩa. • Ví dụ : cần đọc các khối tạI các cylinder như sau : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, và 67. Giả sử hiện tại đầu đọc đang ở vị trí 53. Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Thuật tốn LOOK • Thơng thường thì đầu đọc chỉ chuyển đến cylinder xa nhất ở mỗi hướng chứ khơng đến cuối. Do đó SCAN và CSCAN được chỉnh theo thực tế và gọi là lập lịch LOOK. • Ví dụ : cần đọc các khối tạI các cylinder như sau : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, và 67. Giả sử hiện tại đầu đọc đang ở vị trí 53. Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 10 RAID 5 • (phân chia cấp khối với mã chẵn lẻ phân tán) phân phối mã chẵn lẻ cùng với các dữ liệu. • Mảng khơng bị hủy bởi một ổ đĩa hỏng duy nhất. Sau khi ổ đĩa hỏng, bất kỳ lần đọc tiếp theo có thể được tính từ mã chẵn lẻ được phân tán • Giả sử có n đĩa trong RAID 5 – Số đĩa cho hoạt động đọc: 1 – Số đĩa cho hoạt động viết: 2 Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 27 RAID 6 • (phân chia cấp khối với mã chẵn lẻ phân phối đơi) cung cấp khả năng chịu lỗi từ hai ổ đĩa hỏng, mảng tiếp tục hoạt động với hai ổ đĩa hỏng. • Giả sử có n đĩa trong RAID 6 – Số đĩa cho hoạt động đọc: 1 – Số đĩa cho hoạt động viết: 3 Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 28 RAID 10 • Thuật ngữ RAID 10 được sử dụng miêu tả sự kết hợp của RAID 0 (phân nhỏ) và RAID 1 (phản xạ). • Đĩa được nhân đơi trong cặp cho dự phòng và cải thiện hiệu suất, sau đó dữ liệu được phân nhỏ trên nhiều đĩa cho hiệu suất tối đa. • Giả sử số cho RAID 0 là n, số cho RAID 1 là m – Số đĩa cho hoạt động đọc: 1 – Số đĩa cho hoạt động viết: m Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 29 Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 30 Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 31 Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 32 Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 33 Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 34 Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 35 Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 36 Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 37 Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 38 Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 39 Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 40 Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 41 ... khởi động, trong đó bao gồm tải các hệ thống con khác nhau và hệ thống dịch vụ. Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 15 Khối khởi động Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 16 Khối hỏng ... Số đĩa cho hoạt động viết: m Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 29 Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 30 Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 31 ... inodes) và một thư mục trống ban đầu. Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 13 Khối khởi động • Hầu hết các hệ thống lưu trữ một chương trình bootstrap nhỏ trong ROM khởi động, chương trình này có nhiệm vụ là lấy một