Bài giảng Kỹ thuật Máy tính - Chương 14: Hệ thống tập tin - Nguyễn Thanh Sơn (tiếp theo)

Nội dung text: Bài giảng Kỹ thuật Máy tính - Chương 14: Hệ thống tập tin - Nguyễn Thanh Sơn (tiếp theo)

1. Nội dung (phần 2)  Hiện thực hệ thống file và thư mục  Các phương pháp quản lý không gian trống  Sao lưu và phục hồi BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 2
2. Bố trí (layout) hệ thống file  Tổ chức không gian đĩa (máy tính cá nhân – PC) Partition control block i-nodesFCB’s BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 4
3. Sơ đồ bố trí hệ thống file (tt.)  Layout của một partition chứa hệ thống file UNIX BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 6
4. VFS (Virtual File System)  VFS cung cấp một giao diện đồng nhất đến các loại file system khác nhau open, read, write, opendir, Ứng dụng : gọi hàm/thủtục VFS ext2 file system FAT file system NFS file system disk disk partition partition BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 8
5. Cấp phátliên tục  Seek time? Di chuyển đầu đọc?  Có thể truy xuất ngẫu nhiên một block của file: block nr = start + block offset  Phân mảnh ngoại  Vấn đề khi tạo file mới và khi cần thêm block cho file  Ứng dụng: ISO-9660 (CDROM) BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 10
6. theo danh sách liên kết (tt.)  Ưu điểm  Dễ dàng thêm block cho file khi cần  Quản lý không gian trống bằng danh sách  Không có phân mảnh ngoại  Nhược điểm  Chỉ truy xuất hiệu quả đối với sequential-access file  Tốn không gian lưu trữ các con trỏ  Độ tin cậy: pointer trong block có thể bị hỏng BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 12
7. Cấp phát dùng chỉ mục  Bảng index (index block)  chứa địa chỉ các block của file  thứ tự các địa chỉ trên trong bảng cũng là thứ tự các block trong file BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 14
8. i-node một hiện thực của index block i-node  UNIX v7 i-node: 13 pointers  Linux ext2 i-node: 15 pointers BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 16
9. Hiện thực thư mục  Thư mục được dùng để chứa bảng ánh xạ từ tên file (chuỗi ký tự ASCII) đến thông tin cần thiết để định vị các block dữ liệu của file  Tổ chức thư mục  Danh sách tuyến tính (array hay linear list), bảng băm, FAT UNIX file system first block nr i-node BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 18
10. Duyệt path name lấy block nr của file  Ví dụ: Xác định các block dữ liệu của file /a/b/c representative of / (by convention, the 1st one) BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 20
11. Phương pháp bit vector (bit map)  Ưu: Đơn giản và hiệu quả 0 1 2 n - 1 khi cần tìm khối trống đầu tiên hoặc chuỗi khối trống liên tục 0 block i còn trống bit[ i ] =  Thao tác trên bit 1 block i đã đượccấp  Khuyết: Cần không gian lưu Ví dụ: trữ. Ví dụ 12 bit vector 00111100  Kích thước block = 2 bytes 30 block 0, 1 trống  Kích thước đĩa = 2 bytes 30 12 18 block 2, 3, 4, 5 đã được cấp  n = 2 /2 = 2 bit block 6, 7 trống (32KB) BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 22
12. Grouping và counting  Phương pháp grouping  Địa chỉ của n khối trống được lưu trong khối trống đầu tiên.  Khối nhớ thứ n chứa địa chỉ của n khối nhớ trống kế tiếp.  Phương pháp counting  Tổ chức bảng chỉ mục  mỗi entry: địa chỉ của khối trống đầu tiên trong nhóm khối trống liên tục và một số đếm số lượng khối trống.  Có thể cấp phát hoặc thu hồi đồng thời nhiều khối nhớ liên tục. BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 24
13. Open file structures  Thuộc tính toàn cục (global attributes)  Disk location, size  Times  Buffers  Open count  Lock(s) P1  Thuộc tính riêng của process  File pointer P2 System  Access permissions open file table P3 BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 26
14. Sao lưu và phục hồi dữ liệu  Kiểm tra sự nhất quán dữ liệu (consistency checker) – so sánh dữ liệu trong cấu trúc thư mục với các khối dữ liệu trên đĩa và sửa chữa các lỗi không nhất quán dữ liệu giữa hai bên.  Dùng chương trình hệ thống để sao lưu (backup) dữ liệu từ đĩa sang các thiết bị lưu trữ phụ khác như đĩa mềm, đĩa quang, băng từ, và phục hồi dữ liệu bị mất từ BK bản sao lưu. TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 28
15. Journaling file system  Journaling file system  Ghi nhận các lần cập nhật trên file system thành các giao tác (transaction)  Mọi transaction đều phải được ghi nhận trong log file  Một transaction được xem là hoàn tất (commit)  đã được ghi nhận đầy đủ trong log file (lúc này, file system có thể chưa được cập nhật)  Khi file system được cập nhật với đầy đủ mọi tác vụ trong transaction thì transaction sẽ được xóa đi trong log file  Nếu file system bị hỏng hệ điều hành dựa vào các transaction trong log file để sửa chữa  Tham khảo thêm Linux-ext3, JFS, NTFS BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 30
16. MS-DOS File System  MS-DOS directory entry BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 32
17. 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
18. 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
19. UNIX V7 File System (tt.)  The steps in looking up /usr/ast/mbox BK TP.HCM Khoa Khoa học & Kỹ thuật Máy tính 38