ch11 - UNISAcicalese/SO/2012/FileSystem2.pdf17-05-2012! 1! Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 1, 2005! 11.2! Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005! Struttura dei File!

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11.2! Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005!Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 1, 2005!

  Struttura dei File!  Unitaʼ logica di memorizzazione!  Collezione di informazioni correlate!

  File control block (inode) – struttura dati per le informazioni principali riguardanti un file!

  Fle system !  risiede in memoria secondaria (dischi)!  Organizzazione a livelli!

11.3! Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005!Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 1, 2005! 11.4! Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005!Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 1, 2005! 4

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11.5! Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005!Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 1, 2005! 5 11.6! Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005!Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 1, 2005!


  Tabella dei volumi/dispositivi montati!  Struttura delle directory !

  Dati relativi a directory cui si eʼ fatto accesso di recente!  Tabella dei file aperti di sistema!

  Control block per ciascun file aperto!  Tabella dei file aperti per processo!


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  Lista Lineare di nomi di file con puntatori ai blocchi dei dati.!  Semplice da programmare!  Lenta!

  Tabella Hash – lista lineare con struttura dati hash.!  Basso tempo di ricerca!  Problema delle collisioni – due o più nomi di file “hashed”

nella stessa locazione!  Taglia fissa!


  Per metodo di allocazione si intende il modo in cui i blocchi del disco sono allocati ai file:!

  Allocazione contigua!

  Allocazione concatenata!

  Allocazione indicizzata!


  Ogni file occupa un insieme di blocchi del disco contigui!

  Semplice – solo la locazione (blocco #) iniziale e la lunghezza (numero di blocchi) devono essere memorizzate

  Accesso diretto

  Spreco di spazio (problemi con lʼallocazione dinamica)

  Non è possibile aumentare la dimensione di un file!


  Funzione di mappatura logico/fisico!

LA/512!

Q!

R!

Blocco desiderato = Q + starting address Scostamento all’interno del blocco = R

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11.13! Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005!Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 1, 2005! 11.14! Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005!Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 1, 2005!

  Schema modificato di allocazione contigua!

  I blocchi sono allocati a gruppi detti estensioni (extent)!

  Unʼestensione è una collezione di blocchi contigui!  Un file consiste di una o più estensioni, non necessariamente

contigue.!


  Ogni file è un lista concatenata di blocchi!  tali blocchi possono essere distribuiti ovunque sul disco.!

puntatore!blocco =!


  Semplice – solo i blocchi iniziale e finale vanno memorizzati!  Sistema di gestione dello spazio libero – nessuno spreco !  Accesso diretto/random difficile da implementare!  Sistema di traduzione logico/fisico!

Q: numero del blocco nella lista concatenata di blocchi per il file!

R: Scostamento nel blocco!

! Alternativa: File-allocation table (FAT)!! ! – metodo di allocazione dello spazio usato da MS-DOS e OS/2.!

LA/511!Q!

R!

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  Mantiene insieme tutti i puntatori ai blocchi in un blocco indice.!  Vista logica:!

index table!


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  Necessita di una tabella indice!  Possibilità di accesso diretto/random!  Assenza di frammentazione esterna, ma possibile overhead

nel blocco indice.!  Per un file di taglia massima pari a 256K parole e blocchi di

taglia pari a 512 words, cʼè bisogno di un solo blocco per mantenere lʼindice.!

LA/512!Q!

R!

Q = scostamento nella tabella indice!R = scostamento nel blocco!


  Per un file di taglia illimitata e dimensione dei blocchi pari a 512:!  Tabella indice implementata con lista concatenata

(taglia illimitata).!

LA / (512 x 511)!Q1!

R1!Q1 = blocco della tabella indice!R1 usato come segue:!

R1 / 512!Q2!

R2!

Q2 = scostamento nel blocco della tabella indice!R2 scostamento nel blocco del file:!


  Indice a 2 livelli (taglia massima di un file 5123)!

LA / (512 x 512)!Q1!

R1!

Q1 = scostamento nellʼindice esterno!R1 usato come segue:!

R1 / 512!Q2!

R2!

Q2 = scostamento nel blocco della tavola indice!R2 scostamento nel blocco del file:!


!

outer-index!

index table! file!

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  Bit vector (n blocchi)!

…!

0! 1! 2! n-1!

bit[i] =!

!

1 ⇒ block[i] free!

0 ⇒ block[i] occupied!

Calcolo dellʼindice del primo blocco libero!

(number of bits per word) *!(number of 0-value words) +!offset of first 1 bit!


  Lo schema a Bit map può richiedere spazio eccessivo!  Es.:!

! !block size = 212 bytes!! !disk size = 230 bytes (1 gigabyte)!! !n = 230/212 = 218 bits (or 32K bytes)!

  È facile cercare spazi di memoria contigua !  Lista concatenata (free list)!

  Difficile trovare spazi di memoria contigua!  Ma non cʼè spreco di spazio!

  Raggruppamento!  Un blocco contiene gli indirizzi di n blocchi liberi !

  Conteggio!  Indirizzo del primo libero e del numero di liberi consecutivi!


  Problemi !  Bit map!

 Consistenza tra la copia sul disco e quella in memoria!

–  block[i] : bit[i] = 1 in memoria e bit[i] = 0 su disco !

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  Lʼefficienza dipende da:!  Algoritmi di allocazione del disco e delle directory!  Informazioni mantenute negli elementi delle directory

  Performance!  disk cache!  free-behind and read-ahead – tecniche di ottimizzazione degli

accessi!  Uso di sezioni di memoria per implementare dischi virtuali o

dischi ram!

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