Nguyên lý hệ điều hành - Chương 4 pps

Ng Duc Thuan
134
Chương4: HệthốngquảnlýFile
4.1 TỔNG QUAN VỀ DỮ LIỆU & FILE
Yêucầulưutrữdữliệucủangườidùng:
ü Lưutrữlâudài
ü Truycậpnhanh
ü Lưượcnhiềudữliệu
ü Chiasẻvàbảovệtốt
ü Dễ sửdụng
CầnsựhỗtrợcủaphầncứngvàOS đểdữliệu
lưutrữrabộnhớngoài.
Tậptin vàthưmục
ü Tậptin: đơnvòlưutrữthôngtin do HĐH, cácứng
dụng, ngườidùngquảnlý.
ü Thưmục: cấutrúctổchứctậptin trênđóa.
Ng Duc Thuan
135
Chương4: HệthốngquảnlýFile
4.2 MÔ HÌNH QLÝ VÀ TỔ CHỨC TẬP TIN
Têntậptin:
ü TạobởiHĐH, tiếntrìnhhoặcuser
ü Cáchđặttêntậptin củamỗiHĐH làkhácnhau: Sốký
tựđặttên(chữcái, chữsố, kýtựđặcbiệt), phân
biệt/khôngphânbiệtchữhoa/thườøng.
ü Nhiềuhệtạotênfile nhiềucụm, ngăncáchbởidấu
chấm '.'
Cấutrúctậptin, gồm3 loại:
ü Dãy tuầntựcácbyte khôngcấutrúc.
ü Dãy cácrecord cóchiềudàicốđònh.
ü Cấutrúccây(mỗirecord cótrườngkhóagiúptìmkiếm

nhanh).
Ng Duc Thuan
136
4.2 MÔ HÌNH QLÝ VÀ TỔ CHỨC TẬP TIN
Kiểutậptin
üTậptin thường:tậptin text/nhòphânchứathôngtin
củangườidùng.
üThưmục: (tậptin) lưugiữcấutrúchệthốngtậptin.
üTậptin cókýtựđặcbiệt: liênquanđếnnhậpxuất
(mànhình, máyin, mạng)
üTậptin khối: truyxuấtthiếtbòkhốidạngđóa
Cácloạitậptin
Tậptin vănbản: tậpcáckýtự
Tậptin nhòphân: gồmdãycácbyte tổchứctheònh
dạngxácđònh(vd: header, text, data, relocation bits,
symbol table)
Chương4: HệthốngquảnlýFile
Ng Duc Thuan
137
4.2 MÔ HÌNH QLÝ VÀ TỔ CHỨC TẬP TIN
Truyxuấttậptin:
v Truyxuấttuầntự: thíchhợpchocácthiếtbòlưutrữ
tuầntự(băngtừ).
v Truyxuấtngẫunhiên: thíchhợpchocácthiếtbò
lưutrữngẫunhiên(đóatừ, CD-ROM…)
Thuộctínhtậptin:Bảovệ, Mậtkhẩu, Ngườøitạo,
Ngườisởhữu, Chỉđọc, Ẩn, Hệthống, Lưutrữ,
ASCII/Binary, Truyxuấtngẫunhiên/Tuầntự, Temp,
Khóa(lock), Độdàirecord, Vòtríkhóa, Ngàygiờtạo,
Thờiđiểmtruycập, Thờiđiểmthaổi, Kíchthước

hiệntại, Kíchthướctốiđa.
Chương4: HệthốngquảnlýFile
Ng Duc Thuan
138
4.2 MÔ HÌNH QLÝ VÀ TỔ CHỨC TẬP TIN
Thưmục: hệthốnglưutrữtheocấpbậc
§Thưmụcchứacácđềmụctên + thuộctính + đòachỉtập
tin.
§Khicóyêucầumởfile, HĐH tìmtrongthưmụctênfile
cầnmở, xácđònhthuộctínhvàđòachỉfile, đọcfile vào
bộnhớchính.
§Sốlượngthưmụctrênmỗihệthốnglàkhácnhau. Để
tiệnchoviệctruyxuất, sửdụng, lưutrữ, đasốcácHĐH
đềutổchứcthưmụctheocấutrúcphâncấphìnhcây.
Đườngdẫn:cáchxácđònhđòachỉtậptin
üThưmụchiệnhành [.], thưmụccha [ ]
üĐườngdẫntuyệtđối: /usr/ast/mailbox
üĐườngdẫntươngđối: [.]/dir1/dir2
Chương4: HệthốngquảnlýFile
Ng Duc Thuan
139
4.2 MÔ HÌNH QLÝ VÀ TỔ CHỨC TẬP TIN
Cácchứcnăngcủahệthốngtậptin
§ Tậptin:Tạo, Xóa, Mở, Đọc, Ghi, Thêm, Đóng,
Tìm, Lấythuộctính, Thiếtlậpthuộctính, Đổitên.
§ Thưmục:Tạo, Xóa, Mởthưmục(vd: mởtrướckhi
liệtkê), Đóngthưmục, Đổitên, Liênkết(file cóthể
xuấthiệntrongnhiềuthưmụckhácnhau), Bỏliên
kết.
Chương4: HệthốngquảnlýFile

Ng Duc Thuan
140
Chương4: HệthốngquảnlýFile
CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ BẢNG PHÂN PHỐI ĐĨA
Đònhvòliêntiếp:
ØDễ càiđặt, dễthaotác
ØKhông linhđộng, đóabòphânmảnh
Đònhvòbằngdanhsáchliênkết
ØEntry chỉchứòachỉđầu. Mọikhốiđềượccấpphát, ít
lãngphí.
ØKhốidữliệubòthuhẹp. Truyxuấtngẫunhiênchậm
Danhsáchliênkếtsửdụngindex
ØTươngtựnhưcách2 nhưngthaycon trỏbằngbảngindex
ØTruyxuấtngẫunhiêndễdànghơn
ØBògiớihạnbởikíchthướcbộnhớ
Ng Duc Thuan
141
Chương4: HệthốngquảnlýFile
QUẢN LÝ ĐĨA
Có2 phươngpháplưutrữ:
üLưutuầntựtrênN byte liêntiếp: khônghiệuquảkhi
file lớn
üLưudữliệutrênđóatheơnvòkhối
Kíchthướckhốithôngthườnglà 512byte, 1 hoặc2 KB
Lưugiữcáckhốitrống. Có2 phươngpháp
üSửdụngdanhsáchliênkếtcủakhốiđóa
üSửdụngbitmap: đóaN khốiánhxạthànhN bit
(1:trống, 0: đãdùng). Đóa20M cần20Kbit đểlưutrữ =
2.5 ~3 khối
Ng Duc Thuan

142
Chương4: HệthốngquảnlýFile
Độan toàncủahệthốngtậptin
Quảnlýkhốibòhỏng:
üGiảiphápphầnmềm: xâydựngtậptin chứacáckhốibòhỏng
üGiảiphápphầncứng: dùngsector trênđóalưugiữdanhsách
khốihỏng
Backup:
üChépdựphòngbảnsaothứcấpdữliệu(đóamềm, băngtừ…)
üChióacứnglàm2 phần: dữliệuhoạtđộngvàbackup.
Tínhkhôngđổicủahệthốngtậptin
üNgừnghệthốngđộtngộtcóthểgâymấtdữliệu
üHệthốngphảicócơchếkiểmtratínhtoànvẹndữliệutrên2
phầnkhốivàtậptin
Ng Duc Thuan
143
Chương4: HệthốngquảnlýFile
Truyxuấthệthốngtậptin theoMSDOS
Nhậpxuấttheothẻfile
Thẻfile (Handle file): làđốitượngmàMSDOS dùngđểquảnlý
cácfile đangđượcmởtrênbộnhớ. Khifile đượcmởDOS sẽgán
chofile mộtsốxácđònh. (AX, BX)
üTạo: 3C
üMở: 3D
üĐóng: 3E
üHủy: 41
üĐặtcon trỏ: 42
üĐọctừtậptin/thiếtbò: 3F
üGhilêntậptin/thiếtbò: 40
üIOCTL: 44

üĐònh hướnglại: 46
Ng Duc Thuan
144
Truyxuấthệthốngtậptin theoMSDOS
Cácchứcnăngvềtậptin vàthưmục
ü Tạothưmục: 39
ü Hủythưmục: 3A
ü Chuyểnthưmục: 3B
ü Đổitêntậptin: 56
ü Thiếtlậpngàygiờ: 57
ü Hỏikíchthướcfile: 42
ü Thaổithuộctính: 43
ü Tìmtậptin: 4E
ü Tìmthưmục: 11
Chương4: HệthốngquảnlýFile
Ng Duc Thuan
145
Chương4: HệthốngquảnlýFile
Truyxuấthệthốngtậptin theoMSDOS
Cácchứcnăngthihành:
ü Thihành: 4B
ü TạpPSP: 26
ü LấòachỉPSP: 62
ü Kếtthúcthườøngtrú: Int27
ü Kếtthúcchươngtrình: Int20
ü Kếtthúcgửimãthoátvềtiếntrìnhcha: 4C
ü Lấymãthoátcủatiếntrìnhkếtthúc: 4D
ü Kếtthúcqua Ctr-Brk: Int23
Ng Duc Thuan
146

Truyxuấthệthốngtậptin theoMSDOS
Mởtậptin mới
ü AH=3Ch
ü CL= (0: đọc; 1 ghi; 2 đọc/ghi)
ü DS:DX: làđòachỉxâutênfile (kếtthúc0).
ü => AX chứathẻfile
Đóngtậptin
ü AH=3Eh
ü BX= thẻfile
Đọcnộidung tậptin
ü AH=3FhCX= sốbyte cầnđọc
ü BX= thẻfileDS:DX: vùngđệmlưu
Ghinộidung tậptin
ü AH=40hCX= sốbyte cầnghi
ü BX= thẻfileDS:DX: vùngđệmchứadliệu
Chương4: HệthốngquảnlýFile
Ng Duc Thuan
147
Chương4: HệthốngquảnlýFile
RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks)
Tậphợpcácđóacứngđượchệđiềuhànhxemnhưmột
thiếtbòlưutrữ
Dữliệượcphânbốtrêntấtcảcácđóa
Cácmụctiêuchính
vTăng dung lượnglưutrữ
vTăng hiệusuấtI/O
vTăng tínhsẵnsàngcao
vTăng khảnăngphụchồihệthống
CácloạiRAID
vRAID 0 à RAID 10 (phổbiếnRAID 0, 1, 3, 5)

vSoftware RAID/ Hardware RAID
Ng Duc Thuan
148
Chương4: HệthốngquảnlýFile
RAID-0
ü Dữliệulưutrữtrảiđềutrêncácđóa
ü Tăngkhông gianlưutrữ
ü Tăng hiệusuấthệthống
ü Tínhsẵnsàngcủadữliệuthấp
Ng Duc Thuan
149
Chương4: HệthốngquảnlýFile
RAID-1
ü Nhân bảndữliệutrêncácđóatáchbiệt
ü Tínhsẵnsàng & tốcđộđọcdữliệurấtcao
ü Yêu cầudung lượngđóagấpđôi
ü Tốcđộghichậmhơn
Ng Duc Thuan
150
Chương4: HệthốngquảnlýFile
RAID-3
ü Lưudữliệutrảiđềutrêncácđóa
ü Sửdụngmộtđóalưuthôngtin kiểmtradữliệu
ü Tínhsẵnsàngcao, chi phíhợplý
ü HiệusuấtI/O thấp
Ng Duc Thuan
151
Chương4: HệthốngquảnlýFile
RAID-5
ü Dữliệu, thôngtin kiểmtrượclưutrảiđềutrêncácđóa

ü Tínhsẵnsàngdữliệutrungbình, chi phíhợplý
ü Tốcđộghithấp
ü Yêu cầuphầncứngđặcbiệt