<< Chapter < Page Chapter >> Page >
Mục đích Sau khi học xong chương này, người học nắm được những kiến thức sau:- Hiểu việc lưu trữ các tập tin và truy xuất các tập tin trên các thiết bị lưu trữ phụ. - Hiểu các phương pháp để thiết lập việc sử dụng tập tin- Hiểu cách cấp phát không gian đĩa, phục hồi không gian trống, ghi vết vị trí dữ liệu

Giới thiệu

Trong chương trước chúng ta thấy rằng, hệ thống tập tin cung cấp cơ chế cho việc lưu trữ trực tuyến (on-line storage) và truy xuất tới nội dung tập tin, gồm dữ liệu và chương trình. Hệ thống tập tin định vị vĩnh viễn trên thiết bị lưu trữ phụ. Các thiết bị này được thiết kế để quản lý lượng lớn thông tin không thay đổi.

Chương này tập trung chủ yếu với những vấn đề xoay quanh việc lưu trữ tập tin và truy xuất trên các thiết bị lưu trữ phụ. Chúng ta khám phá các cách để xây dựng cấu trúc sử dụng tập tin, cấp phát không gian đĩa và phục hồi không gian trống để ghi lại vị trí dữ liệu và để giao tiếp với các phần khác của hệ điều hành tới thiết bị lưu trữ phụ. Các vấn đề về năng lực được xem xét thông qua chương này.

Cấu trúc hệ thống tập tin

Đĩa cung cấp số lượng thiết bị lưu trữ phụ mà trên đó hệ thống tập tin được duy trì. Có hai đặc điểm làm đĩa trở thành phương tiện tiện dụng cho việc lưu trữ nhiều tập tin:

  1. Chúng có thể được viết lại bằng cách thay thế; có thể đọc một khối từ đĩa, sửa một khối và viết nó ngược trở lại đĩa trong cùng vị trí.
  2. Chúng có thể được truy xuất trực tiếp bất cứ khối thông tin nào trên đĩa.

Để cải tiến tính hiệu quả nhập/xuất, thay vì chuyển một byte tại một thời điểm, nhập/xuất chuyển giữa bộ nhớ và đĩa được thực hiện trong đơn vị khối. Mỗi khối là một hay nhiều cung từ (sector). Phụ thuộc ổ đĩa, các cung từ biến đổi từ 32 bytes tới 4096 bytes; thường là 512 bytes.

Để cung cấp việc truy xuất hiệu quả và tiện dụng tới đĩa, hệ điều hành áp đặt một hay nhiều hệ thống tập tin để cho phép dữ liệu được lưu trữ, định vị và truy xuất lại dễ dàng. Một hệ thống tập tin đặt ra hai vấn đề thiết kế rất khác nhau. Vấn đề đầu tiên là định nghĩa hệ thống tập tin nên quan tâm đến người dùng như thế nào. Tác vụ này liên quan đến việc định nghĩa một tập tin và thuộc tính của nó, các thao tác được phép trên một tập tin và các giải thuật và cấu trúc cho việc tổ chức tập tin. Vấn đề thứ hai là tạo giải thuật và cấu trúc dữ liệu để ánh xạ hệ thống tập tin luận lý vào các thiết bị lưu trữ phụ.

Hệ thống tập tin thường được tạo thành từ nhiều cấp khác nhau. Cấu trúc được hiển thị trong hình X-1 là một thí dụ của thiết kế phân cấp. Mỗi cấp trong thiết kế dùng các đặc điểm của cấp thấp hơn để tạo các đặc điểm mới cho việc sử dụng bởi cấp cao hơn.

Hình X‑1 hệ thống tập tin phân tầng

  • Điều khiển nhập/xuất (I/O control): là cấp thấp nhất chứa các trình điều khiển thiết bị và các bộ quản lý ngắt để chuyển thông tin giữa bộ nhớ chính và hệ thống đĩa. Trình điều khiển thiết bị thường viết các mẫu bit xác định tới các vị trí trong bộ nhớ của bộ điều khiển nhập/xuất để báo với bộ điều khiển vị trí trên thiết bị nào và hoạt động gì xảy ra.
  • Hệ thống tập tin cơ bản (basic file system) chỉ cần phát ra các lệnh thông thường tới các trình điều khiển thiết bị tương ứng để đọc và viết các khối vật lý trên đĩa. Mỗi khối vật lý được xác định bởi địa chỉ đĩa (thí dụ, đĩa 1, cyclinder 73, track 2, sector 10).
  • Module tổ chức tập tin (file-organization module) biết các tập tin và các khối luận lý cũng như các khối vật lý. Bằng cách biết kiểu cấp phát tập tin được dùng và vị trí của tập tin, module tổ chức tập tin có thể dịch các địa chỉ khối luận lý thành các địa chỉ khối vật lý cho hệ thống tập tin cơ bản để truyền. Các khối luận lý của mỗi tập tin được đánh số từ 0 (hay 1) tới N, ngược lại các khối vật lý chứa dữ liệu thường không khớp với các số luận lý vì thế một thao tác dịch được yêu cầu để định vị mỗi khối. Module tổ chức tập tin cũng chứa bộ quản lý không gian trống (free-space manager), mà nó ghi vết các khối không được cấp phát và cung cấp các khối này tới module tổ chức tập tin khi được yêu cầu.
  • Hệ thống tập tin luận lý (logical file system) quản lý thông tin siêu dữ liệu (metadata). Metadata chứa tất cả cấu trúc hệ thống tập tin, ngoại trừ dữ liệu thật sự (hay nội dung của các tập tin). Hệ thống tập tin luận lý quản lý cấu trúc thư mục để cung cấp module tổ chức tập tin những thông tin yêu cầu sau đó, được cho tên tập tin ký hiệu. Nó duy trì cấu trúc tập tin bằng khối điều khiển tập tin. Một khối điều khiển tập tin (file control block-FCB) chứa thông tin về tập tin, gồm người sở hữu, quyền và vị trí của nội dung tập tin.

Questions & Answers

A golfer on a fairway is 70 m away from the green, which sits below the level of the fairway by 20 m. If the golfer hits the ball at an angle of 40° with an initial speed of 20 m/s, how close to the green does she come?
Aislinn Reply
cm
tijani
what is titration
John Reply
what is physics
Siyaka Reply
A mouse of mass 200 g falls 100 m down a vertical mine shaft and lands at the bottom with a speed of 8.0 m/s. During its fall, how much work is done on the mouse by air resistance
Jude Reply
Can you compute that for me. Ty
Jude
what is the dimension formula of energy?
David Reply
what is viscosity?
David
what is inorganic
emma Reply
what is chemistry
Youesf Reply
what is inorganic
emma
Chemistry is a branch of science that deals with the study of matter,it composition,it structure and the changes it undergoes
Adjei
please, I'm a physics student and I need help in physics
Adjanou
chemistry could also be understood like the sexual attraction/repulsion of the male and female elements. the reaction varies depending on the energy differences of each given gender. + masculine -female.
Pedro
A ball is thrown straight up.it passes a 2.0m high window 7.50 m off the ground on it path up and takes 1.30 s to go past the window.what was the ball initial velocity
Krampah Reply
2. A sled plus passenger with total mass 50 kg is pulled 20 m across the snow (0.20) at constant velocity by a force directed 25° above the horizontal. Calculate (a) the work of the applied force, (b) the work of friction, and (c) the total work.
Sahid Reply
you have been hired as an espert witness in a court case involving an automobile accident. the accident involved car A of mass 1500kg which crashed into stationary car B of mass 1100kg. the driver of car A applied his brakes 15 m before he skidded and crashed into car B. after the collision, car A s
Samuel Reply
can someone explain to me, an ignorant high school student, why the trend of the graph doesn't follow the fact that the higher frequency a sound wave is, the more power it is, hence, making me think the phons output would follow this general trend?
Joseph Reply
Nevermind i just realied that the graph is the phons output for a person with normal hearing and not just the phons output of the sound waves power, I should read the entire thing next time
Joseph
Follow up question, does anyone know where I can find a graph that accuretly depicts the actual relative "power" output of sound over its frequency instead of just humans hearing
Joseph
"Generation of electrical energy from sound energy | IEEE Conference Publication | IEEE Xplore" ***ieeexplore.ieee.org/document/7150687?reload=true
Ryan
what's motion
Maurice Reply
what are the types of wave
Maurice
answer
Magreth
progressive wave
Magreth
hello friend how are you
Muhammad Reply
fine, how about you?
Mohammed
hi
Mujahid
A string is 3.00 m long with a mass of 5.00 g. The string is held taut with a tension of 500.00 N applied to the string. A pulse is sent down the string. How long does it take the pulse to travel the 3.00 m of the string?
yasuo Reply
Who can show me the full solution in this problem?
Reofrir Reply
Got questions? Join the online conversation and get instant answers!
Jobilize.com Reply

Get Jobilize Job Search Mobile App in your pocket Now!

Get it on Google Play Download on the App Store Now




Source:  OpenStax, Hệ điều hành. OpenStax CNX. Jul 31, 2009 Download for free at http://cnx.org/content/col10843/1.1
Google Play and the Google Play logo are trademarks of Google Inc.

Notification Switch

Would you like to follow the 'Hệ điều hành' conversation and receive update notifications?

Ask