Module code: 11. I/O-beheer en schijfscheduling 12. Bestandsbeheer 1 Operating Systems.

Presentatie over: "Module code: 11. I/O-beheer en schijfscheduling 12. Bestandsbeheer 1 Operating Systems."— Transcript van de presentatie:

1 Module code: 11. I/O-beheer en schijfscheduling 12. Bestandsbeheer 1 Operating Systems

2 Module code: I/O-apparaten ApparaatPartnerSnelheid (B/s) Toetsenbordmens10 Muismens100 Luidsprekersmens150 K CD-rommachine1 M DVD-ROMmachine2 M USB 2.0machine50 M Netwerk (1GB)machine100 M USB 3.0machine500 M Harddiskmachine1 G Werkgeheugenmachine10 G 2

3 Module code: I/O-communicatietechnieken I/O-instructies Geprogrammeerde I/O Interruptgestuurde I/O Directe geheugentoegang (DMA) 3

4 Module code: I/O-instructies Speciale I/O-instructies (speciale poorten op cpu) MOVDX, poortnummer OUTDX, 56h Memory mapped I/O (op bepaalde adressen zit speciale hardware) MOVAL, 56h MOV400h, AL 4

5 Module code: Geprogrameerde I/O Processor geeft signaal aan I/O-module en wacht tot deze klaar is check: MOVAL, 08h OUT10h, AL; zet byte op poort 16 INAL, 11h; lees byte van poort 17 CMPAL, 01h; klaar? JNEcheck INAL, 12h; lees byte van poort 18 5

6 Module code: Interrupt-gestuurde I/O Processor geeft signaal aan I/O-module en gaat meteen verder. I/O resulteert later in interrupt. MOVAL, 08h OUT10h, AL … RET Handler: INAL, 12h MOVbuf, AL … IRET 6

7 Module code: DMA 1.CPU geeft opdracht aan DMA-module: apparaat#, blok#, r/w, geheugenadres, datalengte 2.CPU gaat verder, DMA-module werkt zelfstandig 3.DMA-module geeft interrupt 7

8 Module code: DMA-modes 8 Cycle stealing CPU en DMA mogen beurtelings op de bus Burst mode DMA doet blok in één keer. (deel van) geheugen tijdelijk geblokkeerd

9 Module code: Mogelijke DMA-configuraties 9 Processor DMA I/O Memory... Processor DMA Memory I/O DMA I/O Processor DMA Memory I/O System Bus I/O Bus Geïntegreerde DMA-I/O Losgekoppelde DMA

10 Module code: Geen buffer / enkele buffer 10 Operating SystemUser Process No buffering I/O Device In Operating SystemUser Process Single buffering I/O Device InMove Stroom- versus blokgerichte dataoverdracht Vooruitlezen Invoer  systeembuffer Voltooid Systeembuffer  adresruimte Verzoekt onmiddellijk om een nieuw blok

11 Module code: Dubbele buffer 11 I/O Device In Move Operating SystemUser Process Double buffering I/O Device InMove Operating SystemUser Process Circular buffering.. Cyclische buffer

12 Module code: Parameters voor schijfprestaties 12 De overdrachtstijd T is T = B / (R x N) B = aantal over te dragen bytes N = aantal bytes op een spoor R = rotatiesnelheid in omwentelingen

13 Module code: Strategie voor schijfscheduling Verzoek: 10, 67, 15, 40, 110 (Spoor 70) FIFO LIFO ! Shortest service time first (SSTF) Scan (Look, Elavator) C-Scan (C-Look) 13

14 Module code: Raid Een verzameling fysieke schijfstations die door het besturingssysteem worden behandeld als één logisch station. Gegevens worden verdeeld over de fysieke schijven Er wordt redundantie toegevoegd om gegevens die corrupt raken te herstellen. 14

15 Module code: Raid 0. Striping zonder redundantie 1.Spiegelen 2.Parallel redundant 3.Parallel pariteit 4.Pariteit per blok 5.Gedistribueerde pariteit per blok 6.Dubbel gedistribueerde pariteit 15

16 Module code: 12. Bestandsbeheer 16

17 Module code: Soorten files 17

18 Module code: Filetypen Normale bestanden Symbolic link Directory Character special files Block special files 18

19 Module code: 19 Master Directory System User A User B User C Directory “User B’ Directory “User A’ Directory “User C” Draw Word Directory “Word” Unit A Directory “Draw” ABC Directory “Unit A” ABC File “ABC” File “ABC” Pathname: /User B/Word/Unit A/ABC Hiërarchische directorysystemen

20 Module code: Blokvorming van records 20 R5 Track 2 R6R7R8 Track 1 Track 2 R1R2R3R4 R5R6 R7R8R9 R10R11R12R13 Data Gaten door hardwareontwerp Verspilling door aanpassen van blokken aan de spoorgrottte record aanpassen aan blokgrootte Verspilling door beperkte blokgrootte Voor vaste recordgrootte Vaste Blokvorming Variabele Blokvorming Track 1 Track 2 R1 R2 R3 R4R5 R6R7 R8 R9R10 Variabele Blokvorming: niet aaneengesloten

21 Module code: Aaneengesloten bestandstoewijzing 21 01234 56789 1011121314 1516171819 2021222324 2526272829 3031323334 File Allocation Table File NameStart BlockLength FileA FileB FileC FileD FileE 23 95 188 302 263 FileA FileB FileC FileE FileD Alle blokken worden achtereenvolgens aansluitend weggeschreven. Voordelen: zGemakkelijk te administreren zSnel Nadelen: zDe filegrootte moet tevoren bekend zijn en mag niet veranderen. zVeel fragmentatie of men moet verschuiven.

22 Module code: Geketende bestandstoewijzing 22 01234 56789 1011121314 1516171819 2021222324 2526272829 3031323334 Directory File NameStart BlockLength... FileB5... 1 FileB

23 Module code: Gelinkte lijsten met index 23

24 Module code: Opgave USB-stick met 8192 MB geheugen, verdeeld in blokken van 16KB. Hoeveel ingangen heeft de tabel voor gelinkte lijsten met index? Hoeveel geheugenruimte neemt deze tabel in beslag (in KB). 24

25 Module code: Administratie van vrije blokken 25

26 Module code: Unix / Linux 26

27 Module code: I-nodes 27

28 Module code: Opzoeken van /usr/ast/mbox 28