FreeBSD und Solid State-Geräte

John Kozubik

Version: 43184
Rechtlicher Hinweis
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2013-11-13 von hrs.
Zusammenfassung

Dieser Artikel behandelt die Verwendung von Solid State Festplatten in FreeBSD, um eingebettete Systeme zu erstellen.

Eingebettete Systeme haben den Vorteil, dass sie eine höhere Stabilität aufgrund des fehlens von beweglichen Bauteilen (Festplatten) besitzen. Es muss jedoch beachtet werden, dass generell weniger Speicherplatz zur Verfügung steht und die Lebensdauer des Speichermediums geringer ist.

Spezielle Themen die behandelt werden beinhalten die Typen und Attribute von Solid State Datenträgern, die in FreeBSD verwendet werden, Kernel-Optionen die in solch einer Umgebung von Interesse sind, der rc.initdiskless-Mechanismus, welcher die Initalisierung solcher Systeme automatisiert, sowie die Notwendigkeit von Nur-Lese-Dateisystemen und das Erstellen von Dateisystemen von Grund auf. Der Artikel schliesst mit ein paar generellen Strategien für kleine und Nur-Lese-FreeBSD Umgebungen.

Übersetzt von Benedict Reuschling.

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Inhaltsverzeichnis
1. Solid State Festplattengeräte
2. Kerneloptionen
3. Die rc-Subsysteme und nur-Lese Dateisysteme
4. Ein Dateisystem von Grund auf neu erstellen
5. Systemstrategien für kleine und Nur-Lese-Umgebungen

1. Solid State Festplattengeräte

Der Umfang des Artikels ist auf Solid State Geräte beschränkt, die auf Flash-Speicher basieren. Flash-Speicher ist ein Solid State Speicher (keine beweglichen Teile), der nicht flüchtig ist (der Speicher behält die Daten sogar nachdem alle Energiequellen ausgeschaltet wurden). Flash-Speicher kann grossen physischen Schock aushalten und ist vergleichsweise schnell (die Flash-Speicher Lösungen, die in diesem Artikel behandelt werden, sind nur wenig langsamer als eine EIDE-Festplatte in der Schreibgeschwindigkeit und viel schneller bei Lese-Operationen). Ein sehr wichtiger Aspekt von Flash-Speichern, dessen Auswirkungen später in diesem Artikel diskutiert werden, ist, dass jeder Sektor eine begrenzte Kapazität zur Wiederbeschreibung besitzt. Man kann nur eine bestimmte Anzahl von Schreib-, Lösch- und Wiederbeschreibungsvorgängen durchführen, bevor der Sektor permanent unbrauchbar wird. Obwohl viele Flash-Speicher Produkte automatisch schlechte Blöcke markieren und manche Geräte Schreiboperationen gleichmässig verteilen, bleibt weiterhin die Anzahl der durchführbaren Schreibvorgänge begrenzt. Verschiedene Geräteeinheiten besitzen zwischen 1,000,000 und 10,000,000 Schreibzyklen pro Sektor in ihren Spezifikationen. Diese Zahlen variieren aufgrund der Umgebungstemperatur.

Im Speziellen werden wir ATA-kompatible Compact-Flash-Karten betrachten, welche als Speichermedien für Digitalkameras ziemlich populär sind. Von besonderem Interesse ist der Umstand, dass diese direkt an den IDE-Bus angeschlossen werden und kompatibel zu den ATA-Befehlen sind. Aus diesem Grund können diese Geräte mit einem einfachen und billigen Adapter direkt an den IDE-Bus eines Computers angeschlossen werden. Auf diese Weise sehen Betriebssysteme wie FreeBSD diese Geräte dann als normale (wenn auch sehr kleine) Festplatten an.

Andere Solid State Plattenlösungen existieren, jedoch platzieren deren Kosten, Obskurität und ihre Unhandlichkeit sie aussserhalb des Umfangs dieses Artikels.

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