Slides_SO_Aula_JournalingFS

Prévia do material em texto

Prof. Sérgio Vale Aguiar Campos scampos@dcc.ufmg.br
Sistemas OperacionaisUniversidade Federal de Minas Gerais
Aula 11
Sistemas de Arquivos Jornalados
(Journaling File Systems)
 Prof. Sérgio Vale Aguiar Campos scampos@dcc.ufmg.br
Sistemas OperacionaisUniversidade Federal de Minas Gerais
Problema
• Sistemas de arquivos simples podem 
apresentar problemas.
– Por exemplo, em casos de queda de 
energia, durante uma operação qualquer 
que requeira escrita (por exemplo, 
copiar um arquivo ou modificar seus 
atributos), o sistema de arquivos pode 
ficar inconsistente.
– Inconsistências são resolvidas por 
programas que varrem o sistema de 
arquivos em busca de erros:
• scandisk
• fsck
 Prof. Sérgio Vale Aguiar Campos scampos@dcc.ufmg.br
Sistemas OperacionaisUniversidade Federal de Minas Gerais
Problema
– A execução desses programas é em geral 
demorada.
– O problema tende a se agravar na medida 
em que memória secundária se torna 
mais barata, e arquivos grandes (filmes, 
músicas) se tornam populares.
– Dependendo do tipo de sistema de 
arquivos e do tamanho dele, essa 
varredura em busca/correção de erros 
pode demorar até horas.
– Além disso, esses programas podem não 
conseguir consertar algumas 
inconsistências, e assim dados podem 
ser perdidos.
 Prof. Sérgio Vale Aguiar Campos scampos@dcc.ufmg.br
Sistemas OperacionaisUniversidade Federal de Minas Gerais
Solução: Sistemas de Arquivos Jornalados
• Operações de escrita são realizadas 
garantidamente de forma de transações 
atômicas:
– ou elas acontecem por completo;
– ou elas não acontecem.
• Isso faz com que o sistema de arquivos esteja 
sempre em um estado consistente.
• Não há mais a necessidade de varrer o sistema 
de arquivos em busca de erros após uma 
falha de energia.
 Prof. Sérgio Vale Aguiar Campos scampos@dcc.ufmg.br
Sistemas OperacionaisUniversidade Federal de Minas Gerais
Como funciona?
• Sistema de arquivos escreve periodicamente 
em um arquivo especial, o jornal.
• O jornal mantêm as informações sobre as 
transações. 
• Enquanto uma transação não termina, ela é 
marcada como “em andamento”.
• Quando determinada transação terminou de 
ocorrer, o sistema escreve no jornal: 
“transação completada”.
• Se há uma falha de energia enquanto ocorre 
uma transação, após o reinício do sistema ele 
perceberá isso pelo jornal, e conseguirá 
facilmente voltar o estado até o fim da última 
transação completada, sem que seja 
necessário varrer o disco todo.
 Prof. Sérgio Vale Aguiar Campos scampos@dcc.ufmg.br
Sistemas OperacionaisUniversidade Federal de Minas Gerais
Como funciona?
• Note que mesmo nos sistemas de arquivo 
jornalados, pode haver perda de dados:
– serão perdidos todos os dados desde o 
último “commit” (transação completada) 
até o momento em que o disco foi 
abruptamente desligado.
• Alguns sistemas de arquivo jornalados mantêm 
um jornal de todos os dados escritos, 
enquanto outros mantêm um jornal apenas 
dos metadados (nome, tamanho, permissões 
de acesso etc.). Estes últimos, em geral, têm 
melhor desempenho.
 Prof. Sérgio Vale Aguiar Campos scampos@dcc.ufmg.br
Sistemas OperacionaisUniversidade Federal de Minas Gerais
Exemplos:
• NTFS: 
– Windows NT, 2000, XP, Server 2003
• ext3: 
– modificação no ext2 feita pela RedHat
• reiserfs: 
– criado pela Namesys
• jfs: 
– criado pela IBM
• xfs: 
– criado pela SGI
 Prof. Sérgio Vale Aguiar Campos scampos@dcc.ufmg.br
Sistemas OperacionaisUniversidade Federal de Minas Gerais
NTFS
• NTFS contém alguns arquivos especiais que 
contêm metadados:
– tabela de arquivos
– tabela de definição de atributos
– diretório-raiz
– etc.
• Por questões de eficiência, o NTFS “jornala” 
apenas as modificações nesse conjunto de 
arquivos especiais. 
• Isso garante que o sistema de arquivos como um 
todo estará sempre em um estado consistente.
• Mas não garante que os arquivos de usuários 
sejam atualizados após a queda de energia.
 Prof. Sérgio Vale Aguiar Campos scampos@dcc.ufmg.br
Sistemas OperacionaisUniversidade Federal de Minas Gerais
ext3
• ext3 é uma modificação do ext2 para incluir 
journaling
• Vantagens do ext3 sobre o ext2:
– disponibilidade: não é necessário o 
demorado fsck após queda de energia
– integridade do sistema de arquivos
– velocidade: apesar de escrever alguns 
dados mais de uma vez, o ext3 é 
freqüentemente mais rápido, porque ele 
otimiza o movimento da cabeça do disco.
– backward compatibility: é possível 
converter um sistema ext2 para ext3 e 
vice-versa sem necessidade de 
reformatação
	Slide 1
	Slide 2
	Slide 3
	Slide 4
	Slide 5
	Slide 6
	Slide 7
	Slide 8
	Slide 9