Λειτουργικά Συστήματα Κεφάλαιο 2 Οργάνωση Συστήματος Αρχείων 2.1 Διαχείριση Αρχείων και Σύστημα Αρχείων(File System)

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Λειτουργικά Συστήματα Κεφάλαιο 2 Οργάνωση Συστήματος Αρχείων 2.1 Διαχείριση Αρχείων και Σύστημα Αρχείων(File System)"

Ἀναίτις Γεωργιάδης
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ..8 Κατανομή των αρχείων σε συσκευές Ακολουθείται κάποια λογική στην αποθήκευση των αρχείων:.αρχεία που χρησιμοποιούνται συχνά τοποθετούνται στους σκληρούς δίσκους που έχουν μεγάλη ταχύτητα πρόσβασης..αν οι δίσκοι είναι πολλοί τα αρχεία διαμοιράζονται σε όλους ώστε να εκτελούνται πολλές εντολές ταυτόχρονα. 3.Αρχεία μεγάλα που χρησιμοποιούνται σπάνια αποθηκεύονται σε μαγνητικές ταινίες. 4.Τα εφεδρικά αντίγραφα (back up copies) γράφονται σε μαγνητικές ταινίες, και φυλάσσονται σε ασφαλές μέρος.

.αν οι δίσκοι είναι πολλοί τα αρχεία διαμοιράζονται σε όλους ώστε να εκτελούνται πολλές εντολές ταυτόχρονα. 3.

2 ..9 Αποθήκευση των Δεδομένων Ο δίσκος οργανώνεται κατάλληλα από το Λ.Σ. Το Λ.Σ. γράφει στο Δίσκο τα Σημάδια γιαναβρίσκειτιςαποθηκευμένεςπληροφορίες. Αυτό λέγεται μορφοποίηση (Format). Με τη μορφοποίηση(format) ο δίσκος χωρίζεται σε ομόκεντρους κύκλους που ονομάζονται Ίχνη-Tracks. Τα ίχνη Tracks χωρίζονται σε Τομείς-Sectors ή Blocks. Οι Τομείς-Sectors μεταξύ τους με κενά διαστήματα. Κάθε Ίχνος-Track περιέχει τον ίδιο αριθμό τομέων-sectors ή αλλιώς ίδιο αριθμό Ιχνων-τομέα Blocks. Κάθε τομέας-sector αποθηκεύει τον ίδιο αριθμό bytes-δυφιοσυλλαβών. Άρα οι πληροφορίες αποθηκεύονται πιο πυκνά προς το κέντρο και πιο αραιά στην περιφέρεια. Αυτό γίνεται για να διευκολύνεται το διάβασμα από την κεφαλή του Δίσκου Τομέας ίσκου

Οι Τομείς-Sectors μεταξύ τους με κενά διαστήματα. Κάθε Ίχνος-Track περιέχει τον ίδιο αριθμό τομέων-sectors ή αλλιώς ίδιο αριθμό Ιχνων-τομέα Blocks.

3 ..9 Αποθήκευση των Δεδομένων

4 ..9 Αποθήκευση των Δεδομένων Οι πληροφορίες που αποθηκεύονται σε ένα τομέα λέγονται ομάδα δεδομένων (block). Το μέγεθος της ομάδας (block) είναι χαρακτηριστικό για κάθε Λ.Σ. Μπορεί να είναι : 8 Bytes 56 Bytes 5 Bytes 04 Bytes και λέγεται blocksize. blocksize

Το μέγεθος της ομάδας (block) είναι χαρακτηριστικό για κάθε Λ.Σ.

5 ..9 Αποθήκευση των Δεδομένων Είναι σημαντικό γιατί αυτός είναι ο αριθμός των bytes που μεταφέρεται κάθε φορά που ο δίσκος διαβάζει (read) γράφει (write) Κάθε ομάδα δεδομένων στο δίσκο (block) έχει συγκεκριμένη θέση στο δίσκο. Η θέση χαρακτηρίζεται από τη διεύθυνση της. Η διεύθυνση της ομάδας δεδομένων είναι μια τριάδα αριθμών : (επιφάνεια, ίχνος, τομέα) (surface, track, sector) 0,3,00

(block) έχει συγκεκριμένη θέση στο δίσκο. Η θέση χαρακτηρίζεται από τη διεύθυνση της.

6 ..9 Αποθήκευση των Δεδομένων Παράδειγμα επιφάνεια 0 επιφάνεια επιφάνεια επιφάνεια 3 επιφάνεια (?, 06?,? 4 )

7 ..0 Προσπέλαση Δίσκων Όταν ένα πρόγραμμα θέλει να διαβάσει ή να γράψει σε ένα δίσκο, τότε λέμε ότι γίνεται ΠΡΟΣΠΕΛΑΣΗ σε αυτό το δίσκο. Όταν γίνεται προσπέλαση (δηλ το πρόγραμμα διαβάζει ή γράφει σε ένα δίσκο) Τότε το πρόγραμμα καλεί την αντιστοιχεί ρουτίνα του Λ.Σ. (Ρουτίνα =πρόγραμμα) Άρα οι Απαιτήσεις για Είσοδο ή Έξοδο (I/O Requests) καταλήγουν στο Λ.Σ. Οι Απαιτήσεις είναι: Εντολή (Read,write,κλπ) Λογική Συσκευή (C:)

Όταν γίνεται προσπέλαση (δηλ το πρόγραμμα διαβάζει ή γράφει σε ένα δίσκο) Τότε το πρόγραμμα καλεί την

8 ..0 Προσπέλαση Δίσκων Λογική Συσκευή (C:)

9 ..0 Προσπέλαση Δίσκων Όταν ένα πρόγραμμα θέλει να διαβάσει ή να γράψει σε ένα δίσκο, τότε λέμε ότι γίνεται ΠΡΟΣΠΕΛΑΣΗ σε αυτό το δίσκο. Όταν γίνεται προσπέλαση (δηλ το πρόγραμμα διαβάζει ή γράφει σε ένα δίσκο) Τότε το πρόγραμμα καλεί την αντιστοιχεί ρουτίνα του Λ.Σ. (Ρουτίνα =πρόγραμμα) Άρα οι Απαιτήσεις για Είσοδο ή Έξοδο (I/O Requests) καταλήγουν καταλήγουν στο Λ.Σ. Οι Απαιτήσεις είναι: Εντολή (Read,write,κλπ) Λογική Συσκευή (C:) Λογική διεύθυνση ομάδας δεδομένων( η, η, 3 η )

Όταν γίνεται προσπέλαση (δηλ το πρόγραμμα διαβάζει ή γράφει σε ένα δίσκο) Τότε το πρόγραμμα καλεί την αντιστοιχεί

10 ..0 Προσπέλαση Δίσκων Λογική διεύθυνση ομάδας δεδομένων( η, η, 3 η ) επιφάνεια (?, 06?,? 4 )

11 ..0 Προσπέλαση Δίσκων Όταν ένα πρόγραμμα θέλει να διαβάσει ή να γράψει σε ένα δίσκο, τότε λέμε ότι γίνεται ΠΡΟΣΠΕΛΑΣΗ σε αυτό το δίσκο. Όταν γίνεται προσπέλαση (δηλ το πρόγραμμα διαβάζει ή γράφει σε ένα δίσκο) Τότε το πρόγραμμα καλεί την αντιστοιχεί ρουτίνα του Λ.Σ. (Ρουτίνα =πρόγραμμα) Άρα οι Απαιτήσεις για Είσοδο ή Έξοδο (I/O Requests) καταλήγουν καταλήγουν στο Λ.Σ. Οι Απαιτήσεις είναι: Εντολή (Read,write,κλπ) Λογική Συσκευή (C:) Λογική διεύθυνση ομάδας δεδομένων( η, η, 3 η ) Φυσική διεύθυνση ομάδας(τη βρίσκει το Λ.Σ.) Αριθμός ομάδων δεδομένων(blocks) που θα μεταφερθούν. Το Λ.Σ. υπολογίζει τη φυσική διεύθυνση του block, όπου θα γίνει η είσοδος ή η έξοδος και συγκεντρώνει τις απαιτήσεις σε ουρές (Queues) για κάθε συσκευή δίσκου. Οι απαιτήσεις αφαιρούνται από τις ουρές (σιγά-σιγά) και εξυπηρετούνται με κάποια σειρά

(Ρουτίνα =πρόγραμμα) Άρα οι Απαιτήσεις για Είσοδο ή Έξοδο (I/O Requests) καταλήγουν καταλήγουν στο Λ.Σ.

12 ..0 Προσπέλαση Δίσκων Οι δίσκοι είναι συσκευές πιο αργές από ότι οι Κ.Μ.Ε. Άρα ο χρόνος προσπέλασης του δίσκου είναι ο βασικότερος παράγοντας καθυστέρησης του Η/Υ. Αυτό συμβαίνει συχνά σε προγράμματα που κάνουν διάβασμα και γράψιμο στο δίσκο. Γι αυτό είναι πολύ σημαντικό το Λ.Σ. να προσπαθεί να ελαχιστοποιήσει το χρόνο καθυστέρησης στους δίσκους. Αντίθετα Στα προγράμματα που εκτελούν υπολογισμούς (C.P.U. intensive) και δεν απαιτούν προσπέλαση δίσκων, η καθυστέρηση οφείλεται στην Κ.Μ.Ε. Η καθυστέρηση της εξυπηρέτησης στους δίσκους προκύπτει από τέσσερις παράγοντες: Τον χρόνο Αναμονής στην ουρά μέχρι να αρχίσει η εξυπηρέτηση (Wait Time). Τον χρόνο Αναζήτησης του ίχνους (track) από την κεφαλή head του δίσκου(seek Time). Τον χρόνο περιστροφής και Καθυστέρησης του δίσκου μέχρι η κεφαλή να έλθει πάνω από το ζητούμενο τομέα (Rotanional Delay ή Latency Time). Το χρόνο μεταφοράς των blocks (Transfer Time) απόήπροςτονδίσκο.

Αντίθετα Στα προγράμματα που εκτελούν υπολογισμούς (C.P.U. intensive) και δεν απαιτούν προσπέλαση δίσκων, η καθυστέρηση οφείλεται στην Κ.Μ.Ε.

13 .. Καταχώρηση και απελευθέρωση του Δίσκου Οι τεχνικές καταχώρησης των αρχείων στο δίσκο είναι: Γειτονική Καταχώρηση (Contiguous Allocation) α) Το Λ.Σ. διατηρεί πίνακες με όλους τους ελεύθερους τομείς. β) Ο χρήστης δηλώνει ποιο θα είναι το ανώτατο μέγεθος του αρχείου. Free Sectors kbytes < 04 kb 7 6 γ) Το Λ.Σ. δίνει μια σειρά από τομείς στο αρχείο για αποκλειστική χρήση. Μειονεκτήματα α) Οι χρήστες δεν ξέρουν ποιο θα είναι το μέγιστο μέγεθος του αρχείου τους, οπότε ζητούν μεγάλα κομμάτια που μένουν ανεκμετάλλευτα. β) Αν κάποιο αρχείο πρέπει να ξεπεράσει τον αρχικό του χώρο τότε χρειάζονται πολλοί χειρισμοί (Rebuild -Ανακατασκευή) γ) Καταλήγουμε σε κατακερματισμό (Fragmentation) του δίσκου και σε κακή χρησιμοποίηση του χώρου.

δίνει μια σειρά από τομείς στο αρχείο για αποκλειστική χρήση.

14 .. Καταχώρηση και απελευθέρωση του Δίσκου Fragmentation Έστω μια επιφάνεια σκληρού δίσκου με τα αρχεία File A File B File C Αν διαγράψουμε το File B και αποθηκεύσουμε ένα νέο αρχείο File D, Θα δημιουργηθεί κατακερματισμός στην επιφάνεια αυτή.

C Αν διαγράψουμε το File B και αποθηκεύσουμε ένα νέο αρχείο

Σχετικά έγγραφα

Λειτουργικά Συστήματα Ι. Καθηγήτρια Παπαδάκη Αναστασία

Λειτουργικά Συστήματα Ι. Καθηγήτρια Παπαδάκη Αναστασία Λειτουργικά Συστήματα Ι Καθηγήτρια Παπαδάκη Αναστασία 2013 1 - 2 - Κεφάλαιο 2 ο Δευτερεύουσα μνήμη Οι εύκαμπτοι μαγνητικοί δίσκοι (floppy disks) ή δισκέτες Οι σκληροί μαγνητικοί δίσκοι (hard disks) Οι