Производительность файловой системы

Поскольку доступ к диску производится достаточно медленно, используется механизм кеширования (кеш – от слова скрывать). Обычная практика – перехват обращения к диску и проверка требуемых блоков в кеше.

Если блок в кеше – обращения к диску не требуется. Для управления очередностью по созданию – выгрузки блоков используется несколько алгоритмов.

Опережающее чтение блоков

Ещё один механизм увеличения произволительности – считывать подряд несколько блоков. Высокая вероятность, что при следующем вызове потребуется один из этих блоков. Принцип локальности.

Снижение времени перемещения головки жесткого диска

Самой длительной операцией при работе с файлами – поиск блоков. Для уменьшения этого, используют

Журналирование как способ повышения скорости поиска LSF (Log-structured File System)

Большинство записей на ФС производится небольшими частями. Использовать диск как журнал. Все изменения записываются в отдельный сегмент, после заполнения которого – переносятся на диск.

Глава 7

Драйвера

Функционирование любой вычислительной системы обычно сводится к выполнению двух видов работы: обработке информации и операций по осуществлению ее ввода-вывода. Содержание понятий «обработка информации» и «операции ввода-вывода» зависит от того, с какой точки зрения мы смотрим на них. С точки зрения программиста, под «обработкой информации» понимается выполнение команд процессора над данными, лежащими в памяти независимо от уровня иерархии – в регистрах, кэше, оперативной или вторичной памяти. Под «операциями ввода-вывода» программист понимает обмен данными между памятью и устройствами, внешними по отношению к памяти и процессору, такими как магнитные ленты, диски, монитор, клавиатура, таймер. С точки зрения операционной системы «обработкой информации» являются только операции, совершаемые процессором над данными, находящимися в памяти на уровне иерархии не ниже, чем оперативная память. Все остальное относится к «операциям ввода-вывода».

В этом разделе, мы разберем, что происходит в компьютере при выполнении операций ввода-вывода, и как операционная система управляет их выполнением. При этом для простоты будем считать, что объем оперативной памяти в вычислительной системе достаточно большой, т. е. все процессы полностью располагаются в оперативной памяти, и поэтому понятие «операция ввода-вывода» с точки зрения операционной системы и с точки зрения пользователя означает одно и то же. Такое предположение не снижает общности нашего рассмотрения, так как подкачка информации из вторичной памяти в оперативную память и обратно обычно строится по тому же принципу, что и все операции ввода-вывода.

Прежде чем говорить о работе операционной системы при осуществлении операций ввода-вывода, нам придется вспомнить некоторые сведения