Thực hiện hệ thống tập tin Operating System Concepts

Chapter 11:Thực hiện hệ thống tập tin

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Chapter 11: Thực hiện hệ thống tập tin











Cấu trúc hệ thống tập tin
Thực hiện hệ thống tập tin
Thực hiện thư mục
Cấp phát các phương pháp
Quản lý không gian tự do
Hiệu quả và hiệu suất
Phục hồi
Đăng nhập – cấu trúc hệ thống tập tin
NFS
Ví du:Hệ thống tập tin WAFL

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.2

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


MỤC TIÊU





Để mô tả chi tiết của việc triển khai thực hiện tập
tin cục bộ và thư mục cấu trúc
Để mô tả việc thực hiện các hệ thống tập tin từ xa
Để thảo luận về phân bổ khối và miễn phí-khối
thuật tốn và khơng thích thương mại

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.3

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


TẬP TIN – HỆ THỐNG CƠ CẤU





Cấu trúc tập tin
 Đơn vị lưu trữ Vật Lý
 Tập hợp (của) thông tin liên quan
 Hệ tập tin cư trú trên bộ nhớ thứ cấp (đĩa)
Hệ tập tin được tổ chức vào trong những lớp
Kích kiểm sốt khối– Bao gồm các cơ cấu lưu trữ
thông tin về một tập tin

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.4

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Layered hệ thống tập tin

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.5

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Một tiêu biểu khối tập tin kiểm soát

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.6

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Bộ nhớ trong hệ thống tập tin cấu trúc



Hình sau đây minh họa những cấu trúc hệ tập tin
cần thiết do những hệ điều hành cung cấp
Hình 12-3 (a) đề cập đến mở một tập tin.



Hình 12-3 (b) đề cập đến đọc một tập tin.



Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.7

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Bộ nhớ trong hệ thống tập tin cấu trúc

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.8

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Hệ thống tập tin ảo






Hệ thống tệp ảo (vfs) cung cấp một định hướng
đối tượng cách triển khai thực hiện hệ thống tập
tin.
Vfs cho phép cùng một hệ thống gọi giao diện
(API) để được sử dụng cho các loại khác nhau
của hệ thống tập tin.
VFS cho phép cùng hệ thống gọi giao diện (API)
sẽ được sử dụng cho những kiểu hệ tập tin khác

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.9

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Schematic xem ảo của hệ thống tập tin

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.10

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Thực hiện thư mục






Danh sách Tuyến tính (của) những tên tập tin
với con trỏ tới những khối dữ liệu
đơn giản để lập trình
Hash Bảng– linear danh sách với các cấu trúc
dữ liệu hash.
 giảm thời gian tìm kiếm thư mục
 sự va chạm – tình huống mà hai tên tập tin
hash vào cùng một vị
 kích thước trífixed

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.11

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007

Những phương pháp Định vị






Một phương pháp phân bổ như thế nào đề cập đến
đĩa khối được phân bố cho các tác phẩm:
Liên tục phân bổ
Liên kết phân bổ
Chỉ số hóa sự phân bổ

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.12

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Phân cấp liên tục









Mỗi tập tin chiếm một bộ các khối liên tục trên
đĩa
đơn giản - chỉ bắt đầu từ vị trí (khối #) và chiều
dài (số khối) là bắt buộc
Truy cập ngẫu nhiên
Lãng phí của khơng gian(năng động lưu trữvấn đề phân cấp)
Tệp tin có thể khơng lớn lên

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.13

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Phân cấp liên tục


ánh xạ Từ Lơgíc Tới Vật lý
Q
LA/512
R

Khối để được truy cập =! + Địa chỉ bắt đầu
Displacement vào khối = R

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.14

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Liên tục phân bổ không gian của đĩa

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.15

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Những hệ thống trên nền Phạm vi


Nhiều hệ thống tập tin mới hơn (Ie Veritas tệp hệ
thống) sử dụng một chương trình sửa đổi liên tục
phân bổ



Mức độ dựa trên hệ thống tập tin phân bổ khối
trong đĩa extents
Một mức độ là một khối liên tục của đĩa
Extents được phân bố cho tập tin phân bổ
 Một tệp tin bao gồm một hoặc nhiều extents.




Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.16

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Phân cấp liên kết


Trong tất cả các tập tin liên kết là một danh sách các đĩa khối:
khối có thể được rải rác bất cứ nơi nào trên đĩa.

khối=

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

Con trỏ

11.17

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Phân cấp liên kết (cont.)






đơn giản - chỉ cần địa chỉ bắt đầu
Miễn phí-khơng gian hệ thống quản lý - khơng có
chất thải của khơng gian
Khơng có quyền truy cập ngẫu nhiên
Q
Lập bản đồ
LA/511

R
Khối để được truy cập là Qth khối trong chuỗi liên kết
của khối đại biểu đại diện cho tập tin.
Displacement vào khối = R + 1
-Bảng phân bổ file (FAT) - đĩa-phân bổ không gian được sử
dụng bởi MS-DOS, và OS / 2.

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.18

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Phân cấp liên kết

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.19

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007

Bảng phân bổ file

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.20

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Chỉ số Phân cấp



Mang đến cho tất cả các điểm với nhau vào mục các khối.
Logic xem.

mục các bảng

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.21

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Ví dụ về phân bổ lập chỉ mục

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.22

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Phân cấp lập chỉ mục (cont.)





Cần mục các bảng
Truy cập ngẫu nhiên
Năng động bên ngồi mà khơng có quyền truy cập
fragmentation, nhưng có chi phí của khối chỉ mục.
Từ logic để lập bản đồ vật lý trong một tập tin của
kích thước tối đa 256K từ và kích cỡ của khối 512
từ. Chúng tôi chỉ cần 1 khối chỉ mục cho bảng.
LA/512

R
Q

Q = thuyên vào mục các bảng
R = thuyên vào khối

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.23

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Phân cấp lập chỉ mục - Lập bản đồ
(cont.)



Từ logic để lập bản đồ vật lý trong một tập tin của
unbounded chiều dài (kích cỡ của khối 512 từ).
Liên kết chương trình - Liên kết khối chỉ mục của bảng
(khơng có giới hạn về kích thước).
Q1
LA / (512 x 511)
R1

Q1 = khối chỉ mục của bảng
R1 được sử dụng như sau:

Q2

R1 / 512
R2

Q2 = thuyên vào khối chỉ mục của bảng
R2 thuyên vào khối của tập tin:

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.24

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007


Phân cấp lập chỉ mục - Lập bản đồ
(cont.)


Hai cấp độ chỉ mục (kích thước tập tin tối đa là 512)
Q1
LA / (512 x 512)
R1

Q1 = thuyên vào bên ngoài-index
R1 được sử dụng như sau:

Q2

R1 / 512
R2

Q2 = thuyên vào khối chỉ mục của bảng
R2 thuyên vào khối của tập tin:

Operating System Concepts with Java – 7th Edition, Nov 15, 2006

11.25

Silberschatz, Galvin and Gagne ©2007