| in quali modi possono essere allocati i file? | - Allocazione contigua: ogni file è memorizzato in blocchi contigui della memoria e conserva informazioni riguardanti il suo indirizzo e la sua dimensione
- Allocazione collegata: ogni blocco memorizza un puntatore al blocco successivo
- Allocazione indicizzata: ogni file ha un array dove vengono memorizzati gli indirizzi dei propri blocchi |
| Quali sono i diversi tipi di file? | file di testo
file binari
file eseguibili
file di dati |
| quali sono le varie funzioni concesse dai file? | creazione: 1) Ricerca dello spazio nel file system
2) Creazione di un descrittore nella directory
scrittura: Chiamata di sistema con requisiti:
- Nome del file
- Cose da scriverci dentro
lettura: Chiamata al sistema che ha per oggetto il nome del file
riposizionamento:
1) Viene verificata che la posizione ricercata sia valida
2) Viene sovrascritto il puntatore alla posizione del file
cancellazione: si rilascia lo spazio associato al file
(in modo che possa essere adoperato per altri)
e si elimina l’elemento della directory.
troncamento: Vengono conservati tutti gli attributi del file
a parte quello della lunghezza. Il resto del file viene rilasciato |
| Che tipi di direttori esitono? | - Direttori a singolo livello
- Direttori a due livelli
- Direttori ad albero
- Direttori a grafo aciclico
- direttori a grafo |
| quali sono i diversi modi in cui i file possono essere acceduti? | I file memorizzano informazioni; al momento dell’uso è necessario accedere a queste informazioni e trasferirle in memoria
- Accesso sequenziale :
I record di un file vengono letti o scritti uno dopo l'altro
- Accesso diretto :
I file sono organizzati in record logici di uguale lunghezza, i programmi possono leggere e scrivere senza seguire un particolare ordine
- Accesso indicizzato :
prevede la costruzione di un indice, ovvero una struttura dati di puntatori a vari record del file |
| vantaggi e svantaggi per ogni tecnica di gestione dello spazio libero | - Bitmap
+ Di semplice implementazione
- Di grandezza direttamente proporzionale alla memoria secondaria
- Lista concatenata
+ Risparmio di spazio rispetto al precedente
- L'accesso diretto ai blocchi è piuttosto lento
- Raggruppamento
+ Molto facile individuare molti blocchi liberi in una sola volta
- Conteggio
+ Molto rapido |
| quali diverse strutture logiche possono avere le directory di un direttorio? | Singolo livello: tutti i file si trovano in un’unica directory. È semplice ma 2 file non possono avere lo stesso nome, quindi con molti file ci sono problemi, e non permette di organizzare i file
2 livelli: si può far sì che ogni utente abbia la propria directory (UFD), contenente i suoi file. La radice contiene i puntatori alle varie UFD. Non permette la condivisione di file
Albero: la radice contiene puntatori a file e directory, e ogni sottodirectory può puntare ad altri file/ directory. È la struttura più comune. Ogni file è identificato da un path univoco che parte dalla radice e attraversa le directory fino ad arrivare al file
Grafo aciclico: come sopra ma consente di mettere un riferimento allo stesso file in più directory, rendendolo visibile a più utenti (quindi più path per raggiungerlo). Per ogni file si mantiene un contatore di riferimenti; quando arriva a 0 può essere rimosso dal disco. Si implementa con dei link o duplicando i descrittori, ma in questo caso bisogna mantenere la coerenza
Grafo generale: come sopra, ma permette i cicli, quindi è più semplice da realizzare. L’unico problema riguarda la rimozione effettiva dei file: se un file si autoreferenzia non arriverà mai a 0 riferimenti. |
| quali operazioni sono previste per una directory? | Ricerca di un file
Creazione/cancellazione di file/directory
Listing di una directory
Rinomina (può anche spostare cambiando il path) |
| quale è lo scopo del file system? | il file system viene inventato con lo scopo di fornire una virtualizzazione della memoria del computer
In particolare mira a fornire supporto per la memorizzazione e l’accesso di file e programmi |
| pro e contro di ogni tipo di allocazione dei file | Allocazione contigua:
+ accesso sequenziale rapido
- accesso diretto lento, frammentazione esterna dagli spazi lasciati, riposizionamento del file se questo cresce troppo
Allocazione collegata:
+ no frammentazione, veloci gli accessi sequenziali
- accesso diretto lento, spreco di memoria per memorizzare i puntatori
Con file allocation table:
+ tempo di accesso diminuito
- poco sicuro, se viene danneggiata la tabella non c'è modo di ripararla
Allocazione indicizzata
+ nessuna frammentazione, accesso veloce, affidabile
- necessario un dimensionamento adeguato per il blocco degli indici |
| quali sono i diversi livelli di un filesystem? | I diversi livelli di un file system sono: il livello fisico, il livello logico e il livello di applicazione.
Il livello fisico si occupa dell'archiviazione dei dati su disco.
Il livello logico si occupa della creazione e della gestione dei file.
Il livello di applicazione si occupa dell'accesso ai file da parte degli utenti. |
| come vengono gestiti i file nelle directory? | I file nelle directory vengono gestiti utilizzando un albero. L'albero viene creato aggiungendo i file alle directory in base al loro nome. |
| quali sono i diversi algoritmi per la allocazione dei file? | I diversi algoritmi di allocazione dei file sono: l'allocazione contigua,
l'allocazione , è il metodo più semplice di allocazione dei file, ma può causare frammentazione del disco.
l'allocazione collegata : metodo flessibile di allocazione dei file, ma può essere più lento da accedere
l'allocazione indicizzata. il metodo più efficiente di allocazione dei file, ma può essere il più complesso da implementare. |
| come viene gestito lo spazio libero sul disco? | bitmap: una mappa dove ogni blocco è rappresentato da un bit 1 se è libero e 0 se è pieno
lista collegata di blocchi vuoti
raggruppamento
conteggio |
| come vengono migliorate le prestazioni del filesystem? | Le prestazioni del file system possono essere migliorate utilizzando una cache, schedulando gli accessi al disco e utilizzando tecniche di memoria virtuale. La cache memorizza i dati più recenti che sono stati acceduti, in modo che non debbano essere letti dal disco ogni volta. La schedulazione degli accessi al disco consente al sistema operativo di distribuire gli accessi al disco nel tempo, in modo da non sovraccaricare il disco. Le tecniche di memoria virtuale consentono al sistema operativo di condividere la memoria tra i processi, in modo da ridurre la quantità di memoria fisica necessaria |
| di quali parti si compone il file system? | blocco di controllo del boot: contiene le informazioni per avviare il sistema operativo
blocco di controllo della partizione: contiene tutte le informazioni sulla partizione interessata(numero di blocchi liberi, dimensioni della partizione)
blocco di directory: dove effettivamente vengono memorizzati tutte le directory e i files
blocchi di controllo dei file: informazioni sui vari permessi delle directory e i file |
| come interagiscono i filesystem diversi? | I file system diversi interagiscono tra loro utilizzando il file system virtuale.
Il file system virtuale crea un'immagine unificata di tutti i file system presenti sul sistema. Gli utenti possono accedere ai file in qualsiasi file system utilizzando il file system virtuale.
gli scopi principali sono due:
- implementare una virtualizzazione del file system separando le operazioni generiche compiute dall'utente dalla loro realizzazione
- rappresentare il file system sotto i vNode(rappresentazione dei file o directory tramite loro informazioni principali) i vNode vengono memorizzati in memoria centrale |
| quali sono i principali modi di realizzazione delle directory? | - mediante le liste: viene realizzata una lista rappresentante la directory, al suo interno sono presenti i puntatori ai vari file
- - il costo di qualsiasi operazione è lineare
la cancellazione può avvenire semplicemente marcando il file come eliminato pechè se venisse rimosso dalla lista non ne resterebbe piu traccia
- mediante tabella hashmap:
vengono implementati i puntatori nella tabella hahs il che fa costare le operazioni O(1)
- - vari problemi della hashmap |
| come viene implementata la protezione dei file nei sistemi operativi? | La protezione dei file nei sistemi operativi viene implementata utilizzando una varietà di meccanismi, tra cui le tabelle di accesso, le ACL e le liste di capacità. |
| quali sono le principali tecniche per la migliorazione delle prestazioni di un file system? | cache del disco: piccola memoria dove vengono memorizzati i blocchi che probabilmente verranno richiesti in futuro
cache delle pagine: provvede alla paginazione anticipata dei blocchi di memoria
buffer cache unificata: viene utilizzata per caricare blocchi di memoria in anticipo per ridurre i tempi di attesa |
| quali sono i vantaggi e gli svantaggi di scaricare la responsabilita' della protezione dei file sul compilatore? | I vantaggi e gli svantaggi di scaricare la responsabilità della protezione dei file sul compilatore includono la flessibilità, la sicurezza e la complessità. |
| quale il vantaggio principale dell'utilizzo di ACL rispetto all'utilizzo di liste di capacita'? | Il vantaggio principale dell'utilizzo di ACL rispetto all'utilizzo di liste di capacità è che le ACL consentono di assegnare permessi a gruppi di utenti o processi, invece di assegnare permessi a singoli utenti o processi. Ciò rende più facile gestire la protezione dei file su sistemi con un gran numero di utenti o processi. |
| quali sono le strutture principali di un filesystem? | • Blocco di controllo del boot
che contiene le informazioni necessarie per
avviare il sistema operativo.
• Blocco di controllo della partizione
info su come sono posizionate le partizioni
• Directories
Raggruppamento dei file del filesystem
• Blocchi di controllo dei file
info su come sono suddivisi i blocchi
per comporre i file |
| che cosa e' la buffer cache unificata? | La buffer cache unificata è una tecnica che combina le pagine della memoria virtuale e le pagine del file system in una singola cache. Ciò consente di migliorare le prestazioni di I/O memorizzando i dati in una posizione centrale e riducendo il numero di volte in cui il sistema operativo deve accedere al disco.
vantaggi:
- riduzione del numero degli accessi al disco
- utilizzo della memoria in modo piu' efficiente |
| da cosa è composto il descrittore del file? | - Identificatore : codice numerico, identifica il file all'interno del FS
- Tipo : eseguibile, oggetto, sorgente, testo , batch…
- Locazione : dispositivo di residenza, e indirizzo
- Dimensione
- Data di creazione e ultimo accesso
- Proprietario
- Protezione : per il controllo dell'accesso |
| come viene montato un file system? | specificando il dispositivo e il punto di montaggio |
| quale è il compito del controllore della coerenza? | quando un sistema crasha le informazioni che non sono tenute in disco vengono perse,
il controllore della coerenza si occupa di confrontare i dati nelle strutture delle directory e i blocchi di dati su disco: se non corrispondono cerca di ripristinare la situazione in uno stato coerente |
| che correlazione hanno i descrittori di file e i backup? | il backup è un o strumento molto potente che consente di conservare il sistema in uno stato di sicurezza , generalmente vengono compiuti ogni periodo di tempo
i backup possono essere:
- incrementali: vengono utilizzati i descrittori dei file per capire quale file è stato modificato e nel caso salvarne una copia nel backup
- completi: viene copiato tutto il sistema e sovrascritto il precedente backup |
| quali sono i vantaggi e gli svantaggi di ogni tecnica di allocazione? | - l'allocazione contigua rappresenta quello piu' semplice ma puo' causare frammentazione nel disco
- l'allocazione collegata non causa frammentazione nel disco ma puo' essere lenta da accedere
- l'allocazione indicizzata e' un compromesso tra le due |
| come viene migliorata la performance dei file system utilizzando la cache? | In generale, le prestazioni si migliorano con le cache: una sul disco tiene le tracce che ritiene saranno usate presto, e in memoria centrale il SO tiene i blocchi che ritiene saranno usati presto. Questa cache può essere gestita con tecniche di memoria virtuale, migliorando le prestazioni (memoria virtuale unificata). |
| che cosa e' la buffer cache unificata? | La buffer cache unificata è una tecnica che combina le pagine della memoria virtuale e le pagine del file system in una singola cache. Ciò consente di migliorare le prestazioni di I/O memorizzando i dati in una posizione centrale e riducendo il numero di volte in cui il sistema operativo deve accedere al disco.
vantaggi:
- riduzione del numero degli accessi al disco
- utilizzo della memoria in modo piu' efficiente |
