Hệ thống quản lý tập tin phần 1

CẤU TRÚC ĐĨA CỨNG  Hệä điều hành xem đóa cứng mộät chuỗi block liên tiếp với kích thước cố định -3- CẤU TRÚC HỆ THONG FILE THỐNG   Tổ chức theo phân lớp File Control Block (FCB) – Nằm đóa cứng, chứa    Virual File System (VFS) –  Thông tin bảo mật file Thông tin nơi lưu trữ file Cung cap C ng cấp API chung truy ch ng tr xuất nhiều loại hệ thống file khác Cấáu trúc thư mục – – Dùng danh sách liên kết Dung bang bam Dùng bảng băm -4- Virual File System (VFS) -5- Khái niệm sở (tt)   Để giúp người dùng sử dụng thiết bị lưu trữ cách hiệu quả, hệ điều hành che dấu chi tiết cấp thấp thiết bị lưu trữ vật lý khái niệm luận lý Các khái niệm luận lý (user view) – File - file description - directory - file system operating system physical disk file system 11.6 Caùc thành phần liên quan File structure Records directory management access method blocking user& program commands Operation, Operation file name File maniputation functions User Access Control File Management Concerns Physical blocks in secondary storage Physical blocks in main memor memory Buffer disk di k scheduling I/O Free storage management File association Operating System Concerns 11.7 Khái niệm sở (tt)   File: khối lưu trữ luận lý liên tục Các loại file – Dữ liệu Dư  numeric  character  binary – Chương trình  Phân biệt loại file – extension – magic number – user (a) Executable file (b) Archive (*.o) 11.8 Khái niệm sở (tt)  Các thuộc tính file 11.9 Khái niệm sở (tt)  Các thuộc tính file - tên file 11.10 Khái niệm sở (tt)  Cấáu trúc file – Không cấu trúc – chuỗi word/byte – Cấu trúc record đơn giản  Fi ed length vs variable length Fixed s ariable – Cấu trúc phức tạp  Formatted document (Word, PDF document, )  Relocatable load file (executable, dynamic linking library ) (executable library, ) 11.11 Khaùi niệm sở (tt)  Truy cập file (từ user-view) – Sequential  truy xuất liệu theo thứ tự, byte record – Keyed (hoặc indexed)  định vị block dựa vào key value mục (vd hash, dictionary) – Memory mapping file  file ánh xạ vào không gian địa  dùng tác vụ truy xuất nhớ  hệ điều hành thực tác vụï tương ứng g  Truy cập file (từ operating system view) – Sequential  có trỏ file trỏ đến vị trí đọc/ghi  sau tác vụ đọc/ghi phải cập nhật vị trí trỏ file – Direct access (random access)  định vị vị trí file dựa vào độ dời (offset) 11.12 Thông tin thư mục           Name Type: file, directory, symbolic link, Address: địa khoi lưu trữ file cua khối trư Current length Maximum length Date last accessed Date last updated Owner ID Protection information 11.14 Các tác vụ thư mục  Search Create file Delete file List Rename Traverse       11.15 Naming thư mục  Vấn đề – hệ điều hành dùng ký số để định danh file (file descriptor) – người sử dụng thích dùng file theo tên gợi nhớ (textual name)  directory: cấu trúc liệu hệ điều hành giúp ánh xạ file descriptor  tên gợi nhớ  Các chiến lược naming – – – –  Single-level di t Si l l l directory Multi-level directory Tree-structured directory Acyclic-graph directory vs general graph directory vs Một số mục tiêu – Hiệu quả: tìm kiếm nhanh tên file, khác co the – Thuận tiện cho user đặt ten file cac user khac đặt tên file trùng – file có nhiều tên – hỗ trợ phân nhóm (grouping): tổ chức files đặc điểm vào chung nhóùm ( h h (e.g nhóùm fil chương trình C nhóùm fil W d ) h file h t ì h C, h file Word, ) 11.16 Naming thư mục (tt)   Single-level directory (flat name space) – moät directory cho tất file (IBM MVS, PalmOS) Two-level directory y 11.17 Naming thư mục (tt)  Tree-structured directory – path name 11.18 Naming thư mục (tt)  Acyclic-graph directory – alias (link) 11.19 Naming thư mục (tt)  General graph directory – cycle  chæ cho phep tao links cua file (*nix) phép tạo ( nix)  dùng giải thuật kiểm tra chu trình tạo file 11.20 Hiện thực file  Hiện thực file – File  l i l view = array[0 N-1] of blocks logical i [0 N 1] f bl k  physical view = CHS(cylinder, head, sector) – Hiện thực  cấp phát không gian lưu trữ cho file  quản lý thông tin không gian lưu trữ file thư mụïc  Các phương pháp cấp phát phổ biến – Cấp phát liên tục (contiguous allocation) – Danh sách liên kết (linked list allocation)) – Chỉ mụïc ( (indexed allocation) ) 12.21 Cấp phát đóa liên tuïc      IBM OS/360  Seek time Di chuyển đầu đọc Có thể truy xuất ngẫu nhiên block (@block = @start + block_number) block number) Phân mảnh ngoại Vấn đề tạo file thay đổi kích thươc thước file Ứng dụng tại: ISO-9660 (CDROM) 12.22 Danh sách liên kết 12.23 Danh sách liên kết (tt) block pointer data  Ưu điểm điem – Không có phân mảnh ngoại – Dễ dàng thay đổi kích thước file – Quản lý không gian trống danh sách  Nhược điểm – Chỉ hiệu sequentialaccess file – Tốn không gian lưu trữ trỏ – Độ tin cậy: pointer bị hoûng TOPS-10, Alto 12.24 FILE ALLOCATION TABLE (FAT) -25- FILE ALLOCATION TABLE (FAT)  FAT (File Allocation Table) – – – OS/2, MS-DOS Moi Mỗi block đóa co entry có tương ứng bảng FAT, đánh mục số block  Tương tự linked list  Chứa số block file Tố hi hí tìm kiế t T án chi phí tì ki ám trêân đóa  Tìm FAT + tìm data  Cải thiện cách thực caching FAT đặt FAT hoàn toàn RAM (20G disk, block = 1KB -> 20K entry ~ 80 MB RAM) -26- CAÁP PHÁT VÙNG LƯU TRỮ THEO C SỐ CHỈ SO (Indexed Allocation)  Dùng bảng cáùc sốá đ å hỉ để lưu tro đen trỏ đến cac block liệu file -27- CẤP PHÁT VÙNG LƯU TRỮ THEO C SỐ CHỈ SO (Indexed Allocation)  Ưu điểm – – – Random + sequential access Không có phân mảnh ngoại Giải vấn đề kích thước  Khuyết điểm – –  Tốn không gian lưu trữ bảng index Khi file có kích thước nhỏ Vấn đề kích thước index block phù hợp?  multilevel index: tương tự multi-level paging – -28- ... user (a) Executable file (b) Archive (*.o) 11 .8 Khái niệm sở (tt)  Các thuộc tính file 11 .9 Khái niệm sở (tt)  Các thuộc tính file - tên file 11 .10 Khái niệm sở (tt)  Cấáu trúc file – Không... Owner ID Protection information 11 .14 Các tác vụ thư mục  Search Create file Delete file List Rename Traverse       11 .15 Naming thư mục  Vấn đề – hệ điều hành dùng ký số để định danh... h t ì h C, h file Word, ) 11 .16 Naming thư mục (tt)   Single-level directory (flat name space) – directory cho tất file (IBM MVS, PalmOS) Two-level directory y 11 .17 Naming vaø thư mục (tt)