
- •Лекция 4. Кэширование данных. Дисковая подсистема ОС
- •Определение
- •Основные положения
- •Схема функционирования кэш-памяти
- •Содержимое записи кэш-памяти
- •Понятия кэш-промаха и кэш-попадания
- •Характеристика процесса: среднее время доступа к данным
- •Вывод
- •Высокое значение вероятности нахождения данных в кэш-памяти объясняется наличием:
- •Проблема согласования данных
- •Два подхода к решению проблемы согласования данных
- •Алгоритм работы кэш-памяти
- •Алгоритм работы кэш-памяти (продолжение – «кэш-промах»)
- •Двухуровневая кэш-память
- •Двухуровневая кэш-память (алгоритм работы)
- •Дисковая подсистема
- •2 принципа, на которых основана работы дисковой подсистемы
- •Дисковая подсистема (дорожки и секторы диска)
- •Определения
- •Расчет объема («сырой емкости») диска
- •Диски – блочные устройства
- •Раздел диска
- •Разделы диска
- •Общая структура диска
- •Разновидности разделов
- •Правила именования дисков в Linux
- •Правила именования дисков в Linux (продолжение)
- •Правила именования разделов в Linux
- •ФАЙЛОВЫЕ СИСТЕМЫ
- •Основные понятия: файл
- •Основные понятия: файловая система
- •Основные задачи ФС
- •Типы файлов
- •Иерархическая структура файловой системы
- •ФАЙЛОВЫЕ СИСТЕМЫ
- •Имена файлов
- •Понятие монтирования файловых систем (2 ФС до монтирования)
- •Понятие монтирования файловых систем (системы после монтирования)
- •Основные атрибуты файлов
- •Структура записи в каталоге
- •Логическая организация файла
- •Физическая организация и адресация файла
- •Физическая организация и адресация файла (способы размещения данных)

Диски – блочные устройства
Диски являются блочными устройствами, т. е. считывание и запись информации производится блоками, и минимальный размер блока равен одному сектору (512 байт).
Для того чтобы записать информацию на диск, надо «позиционировать головку», т.е. указать контроллеру, в какой сектор эту информацию записать.
Сектора адресуются путем указания номера цилиндра, номера считывающей головки (или дорожки) и порядкового номера сектора на дорожке.
21

Раздел диска
Раздел – часть диска, представленная в виде непрерывной последовательности секторов, в которой может быть установлено не более одной ОС (файловой системы).
Информация о разделах представлена в специальной таблице разделов, которая хранится в MBR (Master Boot Record – Главной загрузочной записи, которая находится в нулевом секторе диска).
Активным называется раздел, с которого будет начинаться загрузка.
Таблица создается с помощью программы, подобной fdisk.
22

Разделы диска
Win |
Linux |
… |
… |
dows |
|
|
|
|
|
|
|
На диске может существовать не более 4 разделов
23

Общая структура диска
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Загр |
|
Табл |
|
Основной |
Основной |
Дополнительный |
||||
|
узчи |
|
ица |
|
(первичный) |
||||||
|
|
|
(первичный) |
(расширенный) |
|||||||
|
к |
|
разде |
|
раздел |
||||||
|
|
|
раздел |
раздел |
|||||||
|
|
|
лов |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
MBR |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24

Разновидности разделов
Разделы диска
Основной
(первичный)
• не подвергается разбиению
•не более четырех
Дополнительный (расширенный) –
•можно разбивать на подразделы (логические диски)
•не более одного
25

Правила именования дисков в Linux
В Linux диск в целом (т. е. физический диск) доступен через файл, который ассоциирован с устройством.
Файлы устройств расположены в каталоге /dev Примеры имен: /dev/hda, /dev/hdb, /dev/sda IDE (EIDE) диски –
главный диск первичного контроллера -> a (Primary master)
подчиненный (slave) диск первичного контроллера -> b ((Primary slave)
главный диск (master) вторичного контроллера -> с (Secondary master);
подчиненный (slave) диск вторичного контроллера -> d (Secondary slave)
26

Правила именования дисков в Linux (продолжение)
SCSI диски – sd
SCSI-диски нумеруются буквами латинского алфавита в зависимости от порядкового номера диска на шине SCSI (a, b,c,d…)
Диски SATA и съёмные USB-устройства (USB флэш-карты, цифровые камеры и т. п.) обычно распознаются системой как SCSI-диски и, соответственно, обозначаются также sda, sdb и т. д.
Аналогично через эмуляцию SCSI в Linux могут работать записывающие лазерные приводы (CD- и DVD-RW), они также получают имена, соответствующие SCSI-дискам, даже если в действительности подключены к шине IDE.
В некоторых версиях это не так (могут распознаваться и в соответствии с интерфейсом)
27

Правила именования разделов в Linux
Разделы на дисковых устройствах нумеруются цифрами, начиная с 1.
Первичные разделы обозначаются дополнительной цифрой в имени устройства: /dev/hda1, /dev/hda2, /dev/hda3, /dev/hda4
Логические разделы в Linux доступны по именам /dev/hda5, /dev/hda6 ... (начиная с номера 5).
28

ФАЙЛОВЫЕ СИСТЕМЫ
29

Основные понятия: файл
Файл – это именованная область внешней памяти, в которую можно записывать и из которой можно считывать данные.
Основные цели использования файла:
Долговременное и надежное хранение информации.
Совместное использование информации
30