File Systems File Systems Andrew S. Tanenbaum – Moderne Betriebssysteme Andrew S. Tanenbaum – Moderne Betriebssysteme Kapitel 6.3 & 6.4 Kapitel 6.3 & 6.4 1 Referent: Kevin Schwarz
File SystemsFile SystemsAndrew S. Tanenbaum – Moderne BetriebssystemeAndrew S. Tanenbaum – Moderne Betriebssysteme
Kapitel 6.3 & 6.4Kapitel 6.3 & 6.4
11 Referent: Kevin Schwarz
GliederungGliederung1.1. Implementierung von DateisystemenImplementierung von Dateisystemen
2.2.Layout eines DateisystemsLayout eines Dateisystems
3.3.Verwaltung des PlattenspeichersVerwaltung des Plattenspeichers
4.4.Leistungsfähigkeit eines DateisystemsLeistungsfähigkeit eines Dateisystems
5.5.Beispiele von DateisystemBeispiele von Dateisystem
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Implementierung von Implementierung von DateisystemenDateisystemen
• Wie werden Dateien und Verzeichnisse gespeichert?Wie werden Dateien und Verzeichnisse gespeichert?
• Wie wird Speicherplatz verwaltet?Wie wird Speicherplatz verwaltet?
• Wie geschieht dies möglichst effizient und Wie geschieht dies möglichst effizient und zuverlässig?zuverlässig?
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Layout eines Layout eines DateisystemsDateisystems
MBR
Bootblock Superblock I-Nodes Freispeicherverw. Wurzelverz.
Dateien & Verzeichniss
e
Partitionstabelle Plattenpartitionen
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Verwaltung des Verwaltung des PlattenspeichersPlattenspeichers
• 2 Varianten zum Speichern von Dateien 2 Varianten zum Speichern von Dateien möglich:möglich:• Bytes auf der Platte reservierenBytes auf der Platte reservieren• Datei in Blöcke aufteilenDatei in Blöcke aufteilen
• Blockgröße?Blockgröße?• Zu große Blöcke -> Verschwendung von Zu große Blöcke -> Verschwendung von
SpeicherSpeicher• Zu kleine Blöcke -> Schlechte PerformanceZu kleine Blöcke -> Schlechte Performance
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Verwaltung des Verwaltung des Plattenspeichers IIPlattenspeichers II
• Freie Blöcke?Freie Blöcke?• Verkettete Liste (1KB Plattenblock kann 255 Verkettete Liste (1KB Plattenblock kann 255
Blocknummern Speichern)Blocknummern Speichern)• Bitmap (n Blöcke benötigen n bits)Bitmap (n Blöcke benötigen n bits)
• Bitmap wesentlich PlatzsparenderBitmap wesentlich Platzsparender
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Leistungsfähigkeit eines Leistungsfähigkeit eines DateisystemsDateisystems
• Lesen eines 32 bit SpeicherwortesLesen eines 32 bit Speicherwortes• Lesezugriff aus dem Speicher: 10 nsLesezugriff aus dem Speicher: 10 ns• Lesezugriff auf die Festplatte: 10 MB/s + 5-10ms Lesezugriff auf die Festplatte: 10 MB/s + 5-10ms
SpursucheSpursuche
• Lesezugriff auf die Festplatte ist ca. 40 mal Lesezugriff auf die Festplatte ist ca. 40 mal langsamerlangsamer
• Performanceverbesserung durch:Performanceverbesserung durch:• CachingCaching• Das Vorauslesen von BlöckenDas Vorauslesen von Blöcken• Die Reduzierung von PlattenbewegungenDie Reduzierung von Plattenbewegungen
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Beispiele von Beispiele von DateisystemenDateisystemen
Maximale Partitionsgröße
Maximale Dateigröße
FAT 4 GB 2 GB
FAT32 32 GB unter XP, sonst 2 TB
4 GB
NTFS 2 TB keine
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Beispiele von Beispiele von Dateisystemen IIDateisystemen II
MS DOS
Windows NT
Windows 9x
Windows 2000
Windows XP
Windows Vista
Windows 7
FAT lesen & schreiben
X X X X X X X
FAT32
lesen & schreiben
- - X X X X X
NTFS
Lesen & schreiben
- X - X X X X99
Beispiele von Beispiele von Dateisystemen IIIDateisystemen III
1010
Danke für eure Danke für eure AufmerksamkeitAufmerksamkeit
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Fragen?Fragen?
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