LEMEZGYORSÍTÁS (DISK CACHING)

Alkalmazáskor a háttértárhoz forduló folyamat először a kernelhez küld rendszerhívást, az azonban nem azonnal az eszközkezelőhöz fordul, hanem megnézi, hogy a bufferjeiben megvan-e a kívánt adat.

Adattárolás optimalizálásnak módszerei

Blokkméret optimalizálás: Az adatállományok mérete általában nem egyezik meg pontosan egy blokk méretével, vagy kisebb, vagy nagyobb. A lemezegységek azonban csak blokkokat tudnak kezelni. Az átlagos helypazarlás 0,5 blokk. Ahhoz, hogy minél kisebb helypazarlás legyen, a blokkok méretét kicsire kell választani, amit a kisebb méretű partíciókkal tehetünk meg, azonban ez nagyobb adminisztrációt igényel, ami a memóriából nagyobb helyet foglal el.

Adattömörítés: Az adattömörítés a tároló kapacitás növelésére, illetve az adatátviteli sebesség növelésére is megoldást kínál.

Futási hossz kódolás: Olyankor használható, amikor egy adatmezőben nagyon sok egyforma elem található. Ha például “00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 12 12 31 23” akkor egy speciális karakterrel Esc (27) kezdés, darabszám és karakter 27 20 00 12 12 31 23 így a jelen példában 28 helyett 14 karakternyit kellett csak leírni.

Különbségi kódolás: akkor működik jól, ha az egymást követő adatokban kicsi a különbség, így csak a változásokat tároljuk el. Például képeknél a színátmenetnél.

Hufmann-kódolás: A módszer lényege, hogy a gyakori karakterekhez rövidebb, a ritkábban előforduló karakterekhez hosszabb kódot rendel. Pl.: “KEREKES SZEKEREK MENNEK”
8 db E 00 Eredeti szöveg: 184 bit
5 db K 01
2 db R 10
2 db S 1100
2 db N 1101 Kódolt szöveg: 70 bit
2 db space 1110
1 db M 11110000
1 db Z 11110001

Előnye a kisebb helyfoglalás, ugyankkor nagy a számításigénye, és kisebb az adatbiztonság.

Megbízhatóság, redundancia: Minél kevésbé megbízható egy eszköz, annál inkább szükség van az adatok védelmére, vagy javítására.

Adatszintű védelem

Hibaérzékelés: Legegyszerűbben paritásbittel. A paritásbit értéke 1, ha az ellenőrzött adatblokkban páros számú egyes van, 0, ha páratlan. Hátránya, hogy ha a hibák száma páros számú, azt nem veszi észre.

Minél nagyobb a redundancia (“felesleges” információ) mértéke, annál nagyobb a hibadetektálás, hibajavítás lehetősége. Tehát a biztonság és a tömörség egymásnak ellentmondó irányzatok.

Hibajavító kódok: Általánosságban elmondható, hogy “n+1” bitből álló hibajavító kód “n+1” db hiba felismerésére és “n” db hiba javítására alkalmas.

Ellenőrző összegek (CRC – Cyclic Redundancy Check): Olyankor használják, ha a hibák nem függetlenek egymástól (pl.: hálózati zavar, vagy mechanikai sérülés esetén).

Eszközszintű védelem:

Lemez tükrözés:minden lemezből kettő van, s minden lemezművelet egymással párhuzamosan mindkét lemezen végrehajtódik.

RAID (Redundant Array os Inexpensive Discs): Az adatblokkok megoszlanak a lemezek között. Ekkor a RAID érzékeli és jelzi egy egység meghibásodását, azonban az adatok szétterítettsége és redundanciája következtében az egész rendszer működőképes marad.