1. theoretisches Aufgabenblatt

Grundlagen

1. Ein einfaches Betriebssystem unterstützt nur ein Verzeichnis, erlaubt es aber, das beliebig viele Dateien beliebig lange Dateinamen haben. Kann etwas ähnliches wie ein hierarchisches Dateisystem simuliert werden, wenn ja wie? (3 Pkt.)
2. Einigen Betriebssysteme stellen den Systemaufruf rename(1) zur Verfügung, um einer Datei einen neuen Namen geben zu können. Gibt es überhaupt einen Unterschied zwischen diesem Aufruf und dem Kopieren der Datei und der anschließenden Löschung der alten Datei? (3 Pkt.)
3. Welche Fehler/Probleme können bei Festplatten/Dateisystemen auftreten und wie wird ihnen entgegengewirkt? (2 Pkt.)

Aufbau Dateisystem

1. Wie viele Plattenzugriffe werden für den Pfad /games/zapper unter Unix benötigt? (2 Pkt.)
2. Warum können Hardlinks nur in das lokale Dateisystem, symbolische Links jedoch auch in andere Dateisysteme verweisen? (2 Pkt.)
3. Was ist der Unterschied zwischen dem Referenzzähler und dem Linkzähler einer Inode und warum werden beide benötigt? (2 Pkt.)
4. Wofür steht der Begriff RAID und welche Raid-Level gibt es (Erläutern Sie)? (2 Pkt.)
5. Was ist ein Journaling Dateisystem? (2 Pkt.)
6. Skiziere einen Algorithmus, der den absoluten Pfadnamen zum aktuellem Verzeichnis zusammenstellt (pwd). (4 Pkt.)

Partizionierung

1. Der freie Speicher einer Festplatte kann mittels einer Freiliste oder eines Bitmaps verwaltet werden. Geben Sie für eine Platte mit B Blöcken, von denen F frei sind, die Bedingung an, unter der die Freiliste weniger Speicher verbraucht als die Bitmap (Plattenadressen benötigen D Bit). Drücken Sie Ihre Antwort in Prozent des freien Platzes aus, für den Falll, dass D den Wert 16 Bits hat. (4 Pkt.)
2. Eine Möglichkeit, zusammenhängende Belegung ohne Lücken verwenden zu können, ist, die Platte jedes Mal aufzuräumen, wenn eine Datei entfernt wird. Da alle Dateien zusammenhänged sind, benötigt das Kopieren einer solchen einen Seek und eine rotationsbedingte Wartezeit, um die Datei lesen zu können. Dem folgt der Transfer mit voller Geschwindigkeit. Das Schreiben der Datei verlangt dieselbe Arbeit.
   Angenommen, die Zeit für den Seek sei 5ms, die rotationsbedingte Wartezeit 4ms, die Transferrate betrage 8MB/s und die durchschnittliche Dateigröße sei 8KB. Wie lange würde es dann dauern, eine Datei in den Speicher einzulesen und sie dann an anderer Position wieder auf die Platte zu schreiben?
   Wie lange würde es dauern die Hälfte einer 16GB-Festplatte aufzuräumen? (4 Pkt.)
3. Ein Dateisystem benutzt Plattenblöcke der Größe 2KB. Die mittlere Dateigröße sei 1KB. Wieviel Plattenplatzes würde verschwendet, wenn alle Dateien exakt 1KB groß währen. Würde ein reales Dateisystem meher oder weniger Platz verschwenden (Erläutern Sie)? (4 Pkt.)