Prof. Dr. R. Schrader SS 2003 Ch. Hagemeier
5. ¨ Ubung zur Vorlesung Betriebssysteme
Ubungstermin: 10.07.2003, 16:15 Uhr, H¨orsaal MI¨
Aufgabe 23: (Contiguous Allocation)
Beschreiben Sie Situationen, in denen auch beim jetzigen Stand der Technik die Contiguous Allocation–Strategie sinnvoll ist.
Aufgabe 24: (Contiguous Allocation)
Eine M¨oglichkeit der Nutzung von Contiguous Allocation von Dateien und dabei nicht das Problem von entstehenden L¨ochern zu haben besteht darin, die Festplatte nach je- dem L¨oschvorgang einer Datei zu reorganisieren. Da alle Dateien aufeinander folgen ist jeweils die entsprechende Suche, die Zeitverz¨ogerung, die die Platte braucht, bis die ent- sprechende Position unter dem Lesekopf ist (rotationelle Verz¨ogerung) und die Dauer des Datentransfers zu ber¨ucksichtigen. Die Datei zur¨uckzuschreiben ben¨otigt den gleichen Auf- wand. Angenommen die Suchzeit betrage 5 ms, eine rotationelle Verz¨ogerung von 4 ms liegt vor und die Transferrate betrage 8 MB/s und die durchschnittliche Dateigr¨oße sei 8 KB.
a) Wie lange dauert es, eine entsprechende Datei in den Speicher zu lesen und diese dann an einer anderen Stelle wieder auf die Platte zu schreiben?
b) Wie lange dauert es, unter Verwendung dieser Zahlen die H¨alfte einer 16 GB Platte zu reorganisieren?
c) Ist es unter Beachtung dieser Ergebnisse je sinnvoll, eine Platte zu reorganisieren?
Aufgabe 25:
a) Einige Betriebssysteme stellen einen Systemaufruf rename zur Verf¨ugung, um einer Datei einen neuen Namen zu geben. Macht es einen Unterschied, diesen Aufruf zu verwenden oder lediglich die Datei in eine neue zu kopieren und die alte dann zu l¨oschen?
b) Nennen Sie sowohl einen Vorteil von Hard– gegen¨uber Softlinks als auch einen von Soft– gegen¨uber Hardlinks.
c) Ein UNIX–Filesystem habe 1–KB Blocks und 4 Byte Adressen. Wie groß ist die maximale Dateigr¨oße, wenn I–Nodes jeweils 10 direkte, einen einfach, einen doppelt und einen dreifach indirekten Eintrag haben?
Aufgabe 26: (Verwaltung freier Bl¨ocke) Uber freien Plattenplatz kann mittels einer Liste oder einem Bitvektor buchgef¨¨ uhrt werden.
Adressen ben¨otigen DBits. Geben Sie eine Bedingung an, bei der bei einer Festplatte mit insgesamt B Blocks und F freien Blocks, die Liste weniger Speicherplatz beansprucht als der Bitvektor.
Habe D nun den Wert 16 Bit. Geben Sie Ihre Antwort in Prozent des Plattenplatzes an.
Aufgabe 27: (Clusterung von Bl¨ocken)
Eine Diskette besitze 40 Zylinder. Eine Suche dauere 6 ms pro Zylinder. Wenn keine An- strengungen unternommen werden, Bl¨ocke einer Datei dicht zusammen zu legen, dann sind zwei logisch aufeinanderfolgende Bl¨ocke einer Datei im Durchschnitt 13 Zylinder entfernt.
Wenn demgegen¨uber das Betriebssystem versucht zusammengeh¨orige Bl¨ocke zu clustern, so kann die durchschnittliche Distanz zwischen zwei Bl¨ocken beispielsweise auf 2 Zylinder reduziert werden.
Wie lange dauert es in diesem Beispiel, um eine 100 Block große Datei in beiden F¨allen zu lesen, wenn die rotationelle Verz¨ogerung 100 ms und die Transferzeit f¨ur einen Block 25 ms betragen?
Aufgabe 28: (Blockgr¨oße)
Sollen Dateien und Teile davon in Bl¨ocken gleicher Gr¨oße gespeichert werden, so stellt sich unmittelbar die Frage nach der Blockgr¨oße.
a) Verdeutlichen Sie sich die Vor– und Nachteile von der Wahl großer bzw. kleiner Blockgr¨oßen.
b) Erstellen sie eine Grafik, die zum einen die Datenrate, und zum anderen die Platzeffi- zienz im Verh¨altnis zur Blockgr¨oße darstellt. Nehmen Sie dabei die folgenden Gr¨oßen an: Die durchschnittliche Suchzeit betrage 8 ms, eine Drehgeschwindigkeit von 15.000 rpm und 262.144 Bytes pro Spur. Nehmen Sie ferner eine durchschnittliche Dateigr¨oße von 2 KB an. Es ist ausreichend die Skala der Blockgr¨oße logarithmisch im Bereich von 1–16 KB zu verwenden.
