FreeBSD e Dispositivos de Estado Sólido

John Kozubik


    
  

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2018-09-09 12:48:32 por ebrandi.
Resumo

Este artigo aborda o uso de dispositivos de disco de estado sólido no FreeBSD para criar sistemas embarcados.

Os sistemas embarcados têm a vantagem de uma maior estabilidade devido à ausência de partes móveis (discos rígidos). No entanto, é preciso ter em conta que o espaço disponível em disco é geralmente baixo no sistema e a durabilidade do meio de armazenamento.

Tópicos específicos a serem abordados incluem os tipos e atributos das mídia de estado sólido adequadas para uso como disco no FreeBSD, opções de kernel que são de interesse em tal ambiente, os mecanismos rc.initdiskless que automatizam a inicialização de tais sistemas e a necessidade de sistemas de arquivos read-only e a construção de sistemas de arquivos a partir do zero. O artigo será concluído com algumas estratégias gerais para ambientes FreeBSD pequenos e read-only .

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Índice
1. Dispositivos de Disco de Estado Sólido
2. Opções do Kernel
3. O Subsistema rc e os Sistemas de Arquivos Read-Only
4. Construindo um sistema de arquivos a partir do zero
5. Estratégias do Sistema para Ambientes Pequenos e Somente Leitura

1. Dispositivos de Disco de Estado Sólido

O escopo deste artigo será limitado a dispositivos de disco de estado sólido feitos de memória flash. A memória flash é uma memória de estado sólido (sem partes móveis) que é não volátil (a memória mantém os dados mesmo depois de todas as fontes de energia terem sido desconectadas). A memória flash pode suportar um enorme choque físico e é razoavelmente rápida (as soluções de memória flash abordadas neste artigo são um pouco mais lentas que um disco rígido EIDE para operações de gravação e muito mais rápidas para operações de leitura). Um aspecto muito importante da memória flash, cujas ramificações serão discutidas mais adiante neste artigo, é que cada setor tem uma capacidade limitada de reescrita. Você só pode gravar, apagar e gravar novamente em um setor de memória flash um certo número de vezes antes que o setor fique permanentemente inutilizável. Embora muitos produtos de memória flash mapeiam automaticamente os blocos defeituosos, e embora alguns até distribuam operações de gravação uniformemente por toda a unidade, a verdade é que existe um limite para a quantidade de escrita que pode ser feita no dispositivo. Unidades competitivas possuem entre 1.000.000 e 10.000.000 gravações por setor em suas especificações. Este valor varia com à temperatura do ambiente.

Especificamente, estaremos discutindo unidades compact-flash compatíveis com ATA, as quais são bastante populares como mídia de armazenamento para câmeras digitais. De particular interesse é o fato de que eles são fixados diretamente no barramento IDE e são compatíveis com o conjunto de comandos ATA. Portanto, com um adaptador muito simples e de baixo custo, esses dispositivos podem ser conectados diretamente a um barramento IDE em um computador. Uma vez implementado desta maneira, sistemas operacionais como o FreeBSD vêem o dispositivo como um disco rígido normal (embora pequeno).

Outras soluções de disco de estado sólido existem, mas seu custo, obscuridade e relativa dificuldade de uso os colocam além do escopo deste artigo.

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