Sistema de archivos y almacenamiento secundario
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Susan Cuellar Silva
UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ MARÍA ARGUEDAS
identidad y excelencia para el trabajo productivo y el desarrollo
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Sistema de ArchivosAlmacenaje Secundario
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Almacenamiento secundario revisión Estructura de disco Discos adjuntos Planificación de disco Administración de disco Administración del espacio Estructura de RAID Implementación de almacenamiento estable Dispositivos de almacenaje terciario Aspectos de sistemas operativos Rendimiento y costos
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REVISION Los discos magnéticos son el núcleo del
almacenaje secundario de las computadoras modernas
El ritmo de transferencia es el ritmo con que los datos fluyen entre el dispositivo y la computadora
Tiempo de posicionamiento .- es el tiempo que lleva mover el brazo del disco hasta el cilindro deseado
Un aterrizaje de cabeza tiene lugar cuando las cabezas del disco hacen contacto con la superficie del disco.
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Los discos pueden ser removibles
Los discos son asociados a la computadora vía canal de E/S
Los canales varían incluyendo EIDE, ATA, SATA, USB, Fiber Channel (FC), SCSI
El controlador huésped .- usa el canal para comunicarse con el controlador del disco
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ESTRUCTURA DE DISCO
Los dispositivos de disco son vistos como un arreglo unidimensional de bloques lógicos, donde el bloque lógico es la mas pequeña unidad de transferencia.
Ese arreglo de bloques lógicos es mapeado secuencialmente en sectores del disco.
El sector 0 es el primer sector del primera pista sobre el cilindro mas externo
El mapeo de pistas procede desde el mas externo al mas interno.
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PLANIFICACION DE DISCO
El SO es responsable de usar el hardware eficientemente — para los dispositivos de disco esto significa menor tiempo de acceso y mayor ancho de banda del disco.
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El tiempo de acceso tiene dos componentes importantes.
Tiempo de búsquedaLatencia rotacional
Minimizar el tiempo de búsqueda.
Tiempo de búsqueda ≈ distancia a la búsqueda
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Planificación de Disco El sistema operativo es responsable de usar el hardware
eficientemente – para los dispositivos de disco esto significa menor tiempo de acceso y mayor ancho de bance del disco.
El tiempo de acceso tiene dos componentes importantes. Tiempo de búsqueda: es el tiempo que lleva mover las cabezas al
cilindro que contiene el sector deseado. Latencia rotacional es el tiempo adicional de espera por la rotación del
disco hasta que el sector deseado esta bajo las cabezas lectoras-escritoras.
Minimizar el tiempo de búsqueda. Tiempo de búsqueda distancia a la búsqueda. El ancho de banda del disco es el numero total de bytes
transferidos, dividido por el total de tiempo entre el primer requerimiento de servicio y la terminación de la última transferencia.
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Planificación de Disco (Cont.) Existen varios algoritmos para planificar
el servicio de los requerimientos de E/S. Se ilustran los mismos con una cola de
requerimientos (0-199).
98,183,37,122,14,124,65,67
La cabeza ha resuelto el requerimiento al sector 53
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El tiempo de Búsqueda mas Corto Primero SSTF Selecciona el requerimiento con el mínimo tiempo
de búsqueda desde la posición que ocupa la cabeza en ese momento.
La planificación SSTF es una forma de planificación SJF, puede causar inanición de algunos requerimientos
Se muestra el mismo ejemplo anterior realizando con el algoritmo SSTF
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Primero en Entrar- Primero en Salir FCFS Fácil de implementar Equitativo ¿Excesivas búsquedas?
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Administración de Discos
Formato en bajo nivel, o formato físico — Divide un disco en sectores que el controlador de disco puede leer y escribir.
El uso de un disco es para contener archivos, el sistema operativo necesita registrar sus propias estructuras de datos en el disco.
Partición de un disco en uno o varios grupos de cilindros. Formato lógico o “hacer un sistema de archivos” .
Boot block inicializa el sistema.
Métodos para administrar los bloques malos.
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Discos MS-DOS
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Boot desde un disco en Windows 200
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Manejo de espacios de swapping
Espacio de Swap la memoria virtual usa el espacio de
disco como una extensión de la memoria principal.
El espacio de swap puede ser extraído del sistema de archivos normal , es más, comúnmente, puede estar en una
partición separada de disco.
Manejo del espacio de Swap 4.3BSD aloca el espacio de swap cuando el proceso
comienza; reserva el segmento de texto (el programa) y el
segmento de datos. EL kernel usa mapas de swap para controlar el uso del
espacio de swap.
Solaris 2 aloca el espacio de swap solo cuando la página
es forzada fuera de la memoria física, no cuando la página
de memoria virtual es creada.
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¿Por qué RAID?
Acrónimo Redundant Array of Independent Discs
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Niveles de RAID
RAID Nivel 0 distribuye los datos a través de varios discos. Este tipo de configuración no proporciona redundancia (no es precisamente RAID), pero maneja varios discos como si fueran uno solo, lo que proporciona una mayor velocidad de lectura y escritura.
C
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RAID Nivel 1: utiliza espejeado (mirroring) para proveer la mejor redundancia tolerante a fallas disponible (los discos guardan exactamente la misma información por parejas). Cuando un disco espejeado falla, el segundo toma su lugar. El problema se presenta cuando se escriben datos deteriorados en un disco, pues son duplicados con los mismos defectos en el disco espejo.
D: espejo de D
C: espejo de C
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RAID Nivel 2 utiliza códigos de corrección Haming. Está diseñado para ser utilizado con discos que carecen de detección de error interna (discos antiguos). Todos los discos SCSI soportan detección de error interna, por lo que este nivel de RAID tiene muy poca utilidad práctica para esos modelos de discos.
RAID Nivel 3 introduce el chequeo de pariedad, o la corrección de errores. Distribuye los datos a través de múltiples discos al nivel de bytes, y añade redundancia mediante la utilización de un disco de pariedad dedicado, que detecta errores en los datos almacenados producidos por una falla de cualquier disco, y los reconstruye mediante algoritmos especiales
D:C:
Disco de pariedad
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Dispositivos de almacenamiento terciarios
Bajo costo es la característica definida de los almacenajes terciarios
Generalmente el almacenaje terciario es construido sobre medio removibles
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Ejemplos comunes
CD-ROMsCompact Disc - Read Only Memory
Floppy disks (disquete)
DVD
Pen drives(USB) Universal Serial Bus
cintas
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CINTAS Comparada a un disco,una cinta es
menos costosa y almacena mas datos, pero al acceso aleatorio es mucho mas lento.
La cinta es un medio económico para propósitos que no requieren acceso aleatorio rápido
Las grandes instalaciones usan cambiadores robóticos de cintas que se mueven cintra entre dispositivos y las almacena en estantes de una librería de cintas. Stacker – librería que mantiene varias
cintas Silo – librería que mantiene miles de
cintas.
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TAREAS DEL SISTEMA OPERATIVO La tarea principal del sistema operativo es
administrar los dispositivos físicos y presentar las aplicaciones una maquina virtual que abstraiga las complejidades .
para los disco duros, el S.O. provee de abstracciones:Dispositivos crudos – un arreglo de bloques
de datos.Sistema de archivos – el S.O. en cola y
planifica los requerimientos entrelazados de varias aplicaciones.
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Precio por Megabyte de DRAM, desde 1981 a 2008
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Precio por Megabyte de Disco, desde 1981 a 2008
![Page 29: Sistema de archivos y almacenamiento secundario](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022051400/558b8bc2d8b42a7d7a8b45b6/html5/thumbnails/29.jpg)
Precio por Megabyte de Cinta, desde 1981 a 2008
![Page 30: Sistema de archivos y almacenamiento secundario](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022051400/558b8bc2d8b42a7d7a8b45b6/html5/thumbnails/30.jpg)
Los dispositivos de Almacenamiento nacieron con el fin de facilitar el manejo de la información
Son todas las unidades que describen leen almacenan toda la información
CONCLUSIÓN
![Page 31: Sistema de archivos y almacenamiento secundario](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022051400/558b8bc2d8b42a7d7a8b45b6/html5/thumbnails/31.jpg)
Gracias