Susan Cuellar Silva

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ MARÍA ARGUEDAS

identidad y excelencia para el trabajo productivo y el desarrollo

Sistema de ArchivosAlmacenaje Secundario

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

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.

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

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.

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.

El tiempo de acceso tiene dos componentes importantes.

Tiempo de búsquedaLatencia rotacional

Minimizar el tiempo de búsqueda.

Tiempo de búsqueda ≈ distancia a la búsqueda

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.

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

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

Primero en Entrar- Primero en Salir FCFS Fácil de implementar Equitativo ¿Excesivas búsquedas?

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.

Discos MS-DOS

Boot desde un disco en Windows 200

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.

¿Por qué RAID?

Acrónimo Redundant Array of Independent Discs

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

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

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

Dispositivos de almacenamiento terciarios

Bajo costo es la característica definida de los almacenajes terciarios

Generalmente el almacenaje terciario es construido sobre medio removibles

Ejemplos comunes

CD-ROMsCompact Disc - Read Only Memory

Floppy disks (disquete)

DVD

Pen drives(USB)  Universal Serial Bus

cintas

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.

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.

Precio por Megabyte de DRAM, desde 1981 a 2008

Precio por Megabyte de Disco, desde 1981 a 2008

Precio por Megabyte de Cinta, desde 1981 a 2008

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

Gracias