Si può simulare una struttura di directory a multilivelli con una struttura di directory a singolo livello?"

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2 Si può simulare una struttura di directory a multilivelli con una struttura di directory a singolo livello?" SOL Se è permesso che i nomi dei file abbiano lunghezza arbitraria, basta associare al nome del file la sua path. Se il numero di char è limitato si potrebbero mappare le path in stringhe esadecimali o simili" 1.2!

3 Consideriamo un file di 100 blocchi e assumiamo che:" Il FCB sia in memoria " Lʼindex block sia in memoria (se allocazione indicizzata è usata)" Ci sia spazio solo alla fine (se allocazione contigua è usata)" Il blocco da aggiungere sia in memoria" Calcolare quante operazioni I/O sono richieste se " 1. Blocco è aggiunto allʼinizio" Cont=201 "link=1 "indic=1" 2. Blocco è aggiunto in mezzo" Cont=101 "link=52 "indic=1" 3. Blocco è aggiunto alla fine" Cont=1 "link=3 "indic=1" 1.3!

4 4. Blocco è rimosso allʼinizio" Cont=198 " link=1 "indic=0" 5. Blocco è rimosso in mezzo" Cont=98 "link=52 "indic=0" 6. Blocco è rimosso alla fine" Cont=0 "link=100"indic=0" 1.4!

5 In un sistema si sa che la quasi totalità dei file (diciamo il 99,99% dei file) hanno una dimensione di gran lunga superiore a quella di un blocco dellʼhard disk, e devono poter essere acceduti in modo diretto " a) Quali metodi di allocazione dello spazio su disco non verranno sicuramente adottati per quel particolare sistema, e perché? " SOL. Lʼallocazione contigua, per la difficoltà di trovare spazio contiguo sufficiente, e lʼallocazione concatenata, a causa del tempo di accesso proporzionale alla lunghezza del file." 1.5!

6 b) Si supponga che il sistema usi una allocazione dello spazio su disco simile a quella dei sistemi unix usando blocchi da 1024 byte e 32 bit per scrivere il numero di un blocco. Quanti accessi su disco sono necessari per leggere il byte numero di un file? " SOL. Innanzitutto, un accesso in lettura è necessario per leggere lʼi- node del file. Poiché il file è lungo almeno byte, i primi 12 puntatori a blocco dellʼi- node non sono sufficienti ad indirizzare tutti i blocchi del file, ed è necessario usare il puntatore di indirezione semplice. Infatti un blocco può contenere 256 puntatori a blocco, tra i quali vi sarà anche il blocco che contiene il byte numero Altre due letture sono quindi necessarie per leggere prima il blocco di indirezione semplice e poi il blocco contenente il byte " 1.6!

7 c) spiegate la differenza tra un pathname relativo e il pathname assoluto di un file" SOL. Un pathname relativo è sempre relativo ad una directory diversa dalla radice del file system, e non inizia mai con il simbolo /, mentre il pathname assoluto di un file inizia sempre dalla radice del file system." d) commentate la seguente asserzione: se viene perso il pathname assoluto di un file non è più possibile accedere ai dati del file" SOL. Lʼasserzione è senza senso, in quanto normalmente il pathanme di un file non è memorizzato da nessuna parte" 1.7!

8 a) Un sistema operativo è in grado di decidere, scegliendo tra le tre modalità di base di allocazione dello spazio su disco, quella più adeguata per memorizzare un file in base alle seguenti informazioni, note al S.O. stesso: " (1) numero di blocchi occupati dal file, " (2) tipo di accesso al file (sequenziale o diretto, che viene dichiarato dallʼutente allʼatto della creazione del file stesso)." Per ciascuno dei file riportati qui di seguito, indicate quale modalità di allocazione sceglierà il S.O.:" FileA: 1 blocco, sequenziale:" contigua (o concatenata, lʼindicizzata spreca spazio inutilmente)" FileB: 100 blocchi, diretto: "" indicizzata" FileC: 1 blocco, diretto: "" contigua (o concatenata, lʼindicizzata spreca spazio inutilmente)" FileD: 100 blocchi, sequenziale: "" concatenata (eʼ ragionevole anche lʼindicizzata, sebbene produca un maggiore spreco di spazio, perché è più affidabile della concatenata)" 1.8!

9 b) Nel sistema descritto nel punto a), i blocchi su disco occupano 512 byte, e un puntatore a blocco è scritto su 4 byte. Di un file si sa che deve essere acceduto in modo diretto. Quanti accessi al disco sono necessari per leggere direttamente il contenuto del blocco numero 200 del file, assumendo che gli attributi del file in questione siano già in memoria principale? " SOL. Il S.O. userà lʼallocazione indicizzata. In un blocco indice possiamo scrivere 128 puntatori, percui un solo blocco indice non è sufficiente ad indirizzare il blocco 200. Sia usando lʼallocazione indicizzata gerarchica che lʼallocazione indicizzata concatenata, un secondo blocco indice è sufficiente per indirizzare il blocco 200. Sono quindi necessari due accessi al disco per leggere i due blocchi indice + un accesso per leggere il blocco 200." 1.9!

10 c) Consideriamo un generico file allʼinterno del file system del sistema. Supponiamo per semplicità che nel sistema non siano presenti link (né hard né simbolici). Quanti pathname relativi sono associati a quel file?" SOL. Il file posside un pathname per ciascuna cartella del sistema. " d) Nel sistema del punto a) si viene a sapere che tutti i file devono poter essere acceduti in modo diretto, e occupano sempre più di un blocco. Quale modalità verrebbe adottata per tenere traccia dei file? Quale svantaggio avrebbe comunque questa modalità, nel caso di file che occupano comunque pochi blocchi? " SOL. Lʼallocazione indicizzata. Per file piccoli, quasi tutto il blocco indice viene sprecato." 1.10!

11 Se un hard disk è grande 16 Giga byte con blocchi da 1 K byte, quanto spazio occupa la tabella di allocazione dei file (FAT) di quel disco? (esplicitate i calcoli che fate)" SOL. Il disco è grande 2 34 byte, per cui la tabella di allocazione deve avere 2 34 / 2 10 = 2 24 entry. Per memorizzare il numero di un blocco in una entry sono quindi necessari 3 byte, e la tabella occupa 3 * 2 24 = 48 megabyte" 1.11!

12 Sia dato un disco di 16 GB diviso in blocchi ampi 1 KB. Si considerino due possibili strutture per tener traccia dei blocchi liberi: " lista indicizzata " bitmap (vettore di bit)" Si calcoli lʼoccupazione massima di memoria delle due strutture." "SOL. lista indicizzata: ogni elemento della lista è costituito da un blocco, il quale contiene indici di blocco, dei quali lʼultimo è riservato per lʼindicazione del prossimo blocco di lista libera # blocchi = 2^30 * 2^4 /2^10 = 2^24 lunghezza di un indirizzo = 24 bit =3 byte # indirizzi per blocco = 2^10 / 4 = 2^8 (di questi uno è usato come puntatore al prossimo blocco indice) " "bitmap: # blocchi = 2^30 * 2^4 /2^10 = 2^24 bitmap costituito da 2^24 bit = 16 MB" 1.12!

13 Un file system utilizza un vettore di bit (bitmap), con posizioni numerate da sinistra verso destra, per indicare i blocchi liberi presenti in una data partizione del disco. Si supponga che inizialmente tutti i blocchi sono liberi tranne il primo destinato alla directory radice. Si mostri il contenuto del vettore bitmap dopo ciascuna delle seguenti operazioni:" Scrittura del file A, costituito da 6 blocchi" Scrittura del file B, costituito da 5 blocchi" Rimozione del file A" Scrittura del file C, costituito da 8 blocchi" Rimozione del file B" Ripetere lʼesercizio nel caso si voglia assicurare massima contiguità dei blocchi assegnati ad ogni file" 1.13!

14 1.14!

15 Si supponga che il sistema usi una allocazione dello spazio su disco simile a quella dei sistemi unix ma con " 12 puntatori diretti a blocchi, " 1 puntatore a un blocco indice e " 1 puntatore a doppia indicizzazione. " Si assuma inoltre che si usano blocchi da 512 byte e 32 bit per scrivere il numero di un blocco. " Volendo allocare un file composto da record da 80 byte ciascuno, imponendo che un record non possa essere suddiviso in due blocchi, calcolare:" Quanti blocchi verranno utilizzati per allocare il file (compresi eventuali blocchi indice)." 1.15!

16 1.16!

17 Quando è garantita frammentazione esterna minima?" SOL. nel caso di minima frammentazione, tutti i blocchi dei files sono contigui e disposti uno di seguito all'altro." Quando ottengo frammentazione esterna massima?" SOL. nel caso di massima frammentazione ci deve essere un blocco libero tra un blocco e lʼaltro di un file" 1.17!

18 In una chiavetta USB da 2 GB e blocchi da 4K vengono registrati 100 files da 1000 blocchi ciascuno." Considerando che:" - il tempo di lettura di un blocco è 100 microsecondi;" - il tempo medio di accesso (tempo per raggiungere qualsiasi blocco da un altro qualsiasi, purché non contiguo altrimenti il" tempo è nullo) è di 5 millisecondi;" Calcolare il tempo necessario a leggere tutti i files, nelle ipotesi" a) di minima frammentazione;! b) di massima frammentazione;! 1.18!

19 a) nel caso di minima frammentazione, tutti i blocchi dei files sono contigui e disposti uno di seguito all'altro.! Si tratta perciò di leggere 100 x 1000 = blocchi x 100 microsecondi = 10 sec" b) nel caso di massima frammentazione, fra ogni blocco di dati ce ne sia uno libero.! dato che ci sono in tutto 2^31 / 2^12 blocchi = blocchi, " ad ogni lettura va sommato quindi un "salto" (perché non si tratta di blocchi contigui):" tempo totale = 10 secondi + ( ) x 5 ms = 8 min e 30 sec" 1.19!

20 Si supponga che un disco abbia 5000 cilindri, numerati da 0 a Il drive sta servendo il cilindro 143 e precedentemente aveva servito il cilindro 125. La coda delle richieste è:" 86, 1470, 193, 1774, 948, 1509, 1022, 1750, 130" "Dire per ciascun algoritmo di scheduling del disco quale è la distanza totale percorsa dalla testina (in cilindri), partendo dalla posizione corrente. " FCFS" SSTF" SCAN" LOOK" C-SCAN" C-LOOK" 1.20!

21 Dato un file system FAT con blocchi di 3KB e il seguente frammento di FAT, dire in quali blocchi fisici sono collocati i seguenti byte:" byte 6758 del file "pippo" che inizia al blocco 8" byte 4097 del file "pluto" che inizia al blocco 3 " byte 2044 del file "paperino" che inizia al blocco 4" Entry! 0" 7" 1" 2" 2" 11" 3" 5" 4" 3" 5" 20" 6" 13" 7" 1" 8" 0" Contenut o! 1.21!

22 SOL. Dim. blocco = 3*1024= 3072 bytes. Il byte 6758 di pippo si trova nel terzo blocco (6758/3072 =2.1). Percorrendo la FAT: I blocco: 8, II blocco: 0, III blocco: 7. Quindi l'indirizzo fisico del blocco e' 7" Il byte 4097 di pluto si trova nel secondo blocco, quindi nel blocco fisico 5." Il byte 2044 del file "paperino" si trova nel primo blocco, quindi nel blocco fisico 4." 1.22!