2020-10 [prednáška] Obnova FS po zlyhaní

Zhrnutie prednášky

Prednáška sa venuje problému obnovy súborového systému po zlyhaní (napríklad výpadku napájania) v operačnom systéme XV6. Vysvetľuje, že bežné operácie ako vytvorenie súboru pozostávajú z viacerých krokov zápisu na disk (alokácia a inicializácia i-nodu, zápis záznamu do adresárovej štruktúry, aktualizácia veľkosti i-nodu rodičovského priečinka), ktoré nie sú atomické. Na príklade zápisu súboru pomocou shellu a príkazu echo sa ukazuje presné poradie zápisov jednotlivých blokov na disk. Analyzuje sa, čo sa stane pri výpadku medzi jednotlivými krokmi — napríklad strata i-nodu, ktorý je označený ako použitý, ale nie je naň odkaz zo žiadneho priečinka, čím sa stáva trvalo nedostupným. Diskutuje sa aj myšlienkový experiment s opačným poradím operácií (najprv zápis do priečinka, potom označenie i-nodu) a jeho možné dôsledky pri zlyhaní v inom bode.

• - Operácie nad súborovým systémom (napr. vytvorenie súboru) pozostávajú z viacerých krokov zápisu, ktoré nie sú atomické.
• - Výpadok napájania počas viackrokovej operácie môže spôsobiť nekonzistentný stav súborového systému.
• - Príklad: zápis 'echo hi > x' vyžaduje alokáciu i-nodu, zápis do dátových blokov root priečinka a aktualizáciu i-nodu priečinka.
• - Ak výpadok nastane po alokácii i-nodu, ale pred zápisom do priečinka, i-nod zostane označený ako použitý, no nedostupný (stratený).
• - Opakované straty i-nodov môžu časom vyčerpať dostupný priestor i-nodov a znemožniť vytváranie nových súborov.
• - Poradie operácií pri implementácii súborového systému ovplyvňuje typ a závažnosť možných chýb po zlyhaní.
• - Diskutovaný je aj alternatívny (opačný) sled operácií a jeho riziká pri zlyhaní v inom kroku.

Zhrnutie pripravené s pomocou AI z prepisu videa.