Bài giảng Hệ thống quản lý tập tin trình bày các nội dung chính sau: Cấu tạo đĩa từ, các khái niệm liên quan hệ thống tập tin, một số vấn đề khi cài đặt hệ thống quản lý tập tin trên đĩa, mô hình tổ chức hệ thống tập tin của một số hệ điều hành thông dụng. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.
Mơn học: Hệ điều hành CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt • Trình bày cấu tạo đĩa từ • Trình bày khái niệm liên quan hệ thống tập tin • Trình bày số vấn đề cài đặt hệ thống quản lý tập tin đĩa • Trình bày mơ hình tổ chức hệ thống tập tin số hệ điều hành thông dụng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tốc độ truy xuất Volatile Non-volatile Dung lượng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt • Đĩa từ - đĩa phẳng thủy tinh hay kim loại cứng phủ từ để lưu liệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt • Gồm nhiều lớp hình trịn, lớp phủ từ mặt (side) • Mỗi mặt có tương ứng đầu đọc (head) để đọc ghi liệu • Mỗi mặt có nhiều đường trịn đồng tâm (track) • Mỗi đường trịn chia nhỏ thành cung trịn (sector), thơng thường cung chứa 4096 điểm từ (~ 4096 bit = 512 byte) • Mỗi lần đọc/ghi sector (512 byte) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt • Để truy xuất sector cần phải vị trí sector Vị trí sector thể thơng số: số sector, track head – Head đánh số từ xuống – Track đánh số theo thứ tự từ vào – Sector đánh số theo chiều ngược với chiều quay đĩa • Địa sector vật lý có ký hiệu: (sector, track, head) • Hàm truy xuất mức vật lý C for DOS: int biosdisk (int cmd, int drive, int head, int track, int sector, int nsects, void *buffer) • Hàm truy xuất mức vật lý C for Windows ??? CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt • Access time = Seek time + Rotational time + Read time CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Do truy xuất mức vật lý phải dùng đến tham số bất tiện nên tổ chức logic đưa để dễ hiểu, dễ thao tác, dễ tính tốn Cylinder: tập track có bán kính (cùng số hiệu) tất mặt Nhận xét: truy xuất sector theo cylinder đảm bảo sau truy xuất sector K truy xuất sector K+1 nhanh so với tất sector khác Tổ chức logic dãy sector đánh số theo theo cylinder, … … N-1 Mỗi lần truy xuất (đọc/ ghi đĩa) thực N sector liên tiếp (N>=1) Hàm truy xuất mức logic C for DOS: int absread (int drive, int nsects, long lsect, void *buffer) int abswrite (int drive, int nsects, long lsect, void *buffer); Hàm truy xuất mức logic C for Windows ??? CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt • Sector vật lý l = • Sector logic s t h = = = Sector logic t*st*hd + h*st + s -1 Sector vật lý (l mod st) + l div (st * hd) (l div st) mod hd Trong đó: l : số sector logic h : số head (head) t : số track s : số sector vật lý CuuDuongThanCong.com st : số sector /track th : số track /side hd : tổng số side (head) https://fb.com/tailieudientucntt • • Có head /disk, 80 track /head, 18 sector /track Dung lượng đĩa: head/disk * 80 track/head * 18 sector/track = 2880 sector/disk = 0.5 KB/sector * 2880 sector/disk = 1440 KB/disk (~ 1.44 MB) • Sector logic có số từ đến 2879 tương ứng với sector vật lý sau: Sector Logic 17 18 19 35 36 37 Sector vật lý (Sector, Track, Head) (1, 0, 0) (2, 0, 0) (18, 0, 0) (1, 0, 1) (2, 0,1) (18, 0, 1) (1, 1, 0) (2, 1,0 ) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 10 • Type: – 0x07 : Phân vùng chứa “Windows” – 0x83 : Phân vùng chứa “Linux” – 0x00 : Phân vùng không sử dụng Tham khảo thêm: http://www.win.tue.nl/~aeb/partitions/partition_types-1.html 45 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 46 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Partit ion Starting H T Ending S H Status T S Type First sector Sector# 1 254 1023 63 0x80 0x0C 63 78140097 1023 254 1023 63 0x00 0x0F 78140160 78156225 47 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Bật máy POST (Power-On Self-Test) Tải MBR để đọc thơng tin bảng phân vùng Tìm phân vùng “active” Nếu khơng tìm thấy phân vùng “active”, MBR tải boot loader chuyển điều khiển cho Boot loader cho phép chọn HĐH phân vùng Chuyển quyền điều khiển cho đoạn mã chương trình nằm Boot Sector phân vùng chọn Tải HĐH phân vùng chọn CT ROM BIOS CMOS FDD CT Boot Sector CT lại HĐH HDD CT Master Boot CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 48 • Vấn đề: – Thao tác với nhiều tập tin thời điểm ? – Thao tác tập tin thời điểm ? • Các thơng tin cần lưu trữ nhớ: – Mounted Volume Table – Danh sách volume sử dụng hệ thống – Directory Structure – Thơng tin thư mục sử dụng • Con trỏ trỏ tới volume tương ứng – System-wide open-file Table – Danh sách tập tin mở hệ thống • Con trỏ tập tin, định vị tập tin đĩa • Quyền truy cập • Biến đếm tập tin mở – Per-process open-file Table – Danh sách tập tin mà tiến trình thao tác • Con trỏ trỏ tới tập tin mở tương ứng system-wide openfile table 49 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 50 • Một hệ thống tập tin phải kết buộc (mount) trước truy xuất (giống tập tin phải mở trước sử dụng) • Các HĐH thường phát tự động kết buộc hệ thống tập tin tồn hệ thống – Windows kết buộc hệ thống tập tin vào ổ đĩa – Linux kết buộc hệ thống tập tin vào thư mục • Một số HĐH cung cấp lệnh để thực việc kết buộc hệ thống tập tin – Ví dụ: lệnh mount (Linux) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 51 • • • • First-Come-First-Serve (FCFS) Shortest Seek Time First (SSTF) SCAN, C-SCAN Look, C-Look 52 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt • Phục vụ theo thứ tự yêu cầu • Đơn giản không đáp ứng tốt dịch vụ Các khối cần đọc (đầu đọc tại vị trí 11): 24 21 scheduling queue 14 12 10 15 20 cylinder number 25 12 14 21 24 time CuuDuongThanCong.com 53 https://fb.com/tailieudientucntt Chọn nhu cầu gần với vị trí hành Có nhiều yêu cầu chờ chờ…và chờ… scheduling queue 10 15 20 cylinder number 25 12 14 21 24 time 54 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt • Di chuyển đầu đọc phía đĩa đến block xa sau di chuyển phía • Cịn gọi thuật toán thang máy Các khối cần đọc (đầu đọc tại vị trí 11): 14 21 24 time 12 55 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 10 15 20 Sector number 25 time time • Trong trường hợp này, SCAN tốt FCFS hạn chế di chuyển đầu đọc đĩa CuuDuongThanCong.com 56 https://fb.com/tailieudientucntt • Nguyên tắc: – Tương tự thuật toán SCAN – Chỉ khác di chuyển đến đầu đĩa trở vị trí bắt đầu đĩa Các khối cần đọc (đầu đọc tại vị trí 11): 14 21 24 time 12 57 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt • Nhận xét: – Hai thuật tốn lập lịch SCAN C-SCAN luôn di chuyển đầu đọc đĩa từ đầu sang đầu di chuyển đến khối cuối hướng • Nguyên tắc: – Giống SCAN C-SCAN di chuyển đầu đọc đến khối xa không đến cuối 58 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Các khối cần đọc (đầu đọc tại vị trí 11): 12 14 21 24 59 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... • Trình bày khái niệm liên quan hệ thống tập tin • Trình bày số vấn đề cài đặt hệ thống quản lý tập tin đĩa • Trình bày mơ hình tổ chức hệ thống tập tin số hệ điều hành thông dụng CuuDuongThanCong.com... loại tập tin đặc biệt, giúp tổ chức có hệ thống tập tin hệ thống lưu trữ ngồi – Thuộc tính thư mục tương tự tập tin – Nội dung thư mục: quản lý tập tin, thư mục • Một cấp: đơn giản nhất, tất tập tin. .. Duyệt hệ thống tập tin CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 19 • • • • • • Tổ chức thư mục Tổ chức tập tin Quản lý đĩa trống Tổ chức hệ thống tập tin đĩa từ Tổ chức hệ thống tập tin