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GRABS Übungsaufgaben Dateisysteme Blockzugriff

Blockzugriff

Ein Unix-Dateisystem (siehe Abbildung) hat Blöcke der Größe 512 Byte und nutzt 4 Byte für die Adressierung der Festplattenblöcke. Jede Inode enthält 10 direkte Einträge, einen einfach indirekten Eintrag und einen doppelt indirekten Eintrag.

Zeichnung eines Inode-Systems. In einer grauen, mit ‘inode’ bezeichneten Box sind mehrere blaue Rechtecke angeordnet, die die Bezeichnungen ‘direct 0’ bis ‘direct 9’, ‘single indirect’ und ‘double indirect’ tragen. ‘direct 0’ zeigt auf ein graues Rechteck ganz recht mit der Überschrift ‘file blocks’. ‘single indirect’ zeigt auf ein blaues Rechteck, von dem viele Pfeile zu einem grauen Rechteck ganz rechts abgehen. Bei ‘double indirect’ zeigt das erste blaue Rechteck auf ein blaues Rechteck, das auf weitere blaue Rechtecke zeigt, die auf graue Rechtecke rechts zeigen.

Diese Aufgabe war Teil der Klausur im Sommersemester 2025 (Ersttermin).

a)

Level 3: Anwenden

Eine Datei wird linear von Anfang bis Ende gelesen. Geben Sie die benötigte Anzahl an Blockzugriffe an, wenn die gesamte Datei der angegebenen Größe von Anfang bis Ende gelesen wird.

Hinweis: Berücksichtigen Sie die Zugriffe auf die Inode-Blöcke und die Datenblöcke!

  1. Dateigröße = 12.345 Bytes
  2. Dateigröße = 99.841 Bytes
Lösung
  1. 27 Zugriffe für 12.345 Bytes
    • 1 Inode
    • 10 direkte Datenblöcke für 5.120 Byte, 7.225 Byte Rest
    • 1 indirekter Block + 15 Datenblöcke für 7.680 Byte
  2. 200 Zugriffe für 99.841 Bytes
    • 1 Inode
    • 10 dorelte Datenblöcke für 5.120 Byte, 94.721 Byte Rest
    • 1 indirekter Block + 128 Datenblöcke für 65.536 Byte, 29. 185 Byte Rest
    • 2 doppelt indirekte Blöcke + 58 Datenblöcke für 29.696 Byte

b)

Level 2: Verstehen

Wo werden in einem Unix-Dateisystem die Zugriffsrechte einer Datei gespeichert, im Verzeichniseintrag oder in der Inode? Begründen Sie Ihre Antwort.

Lösung
  • Metadaten wie das zugehörige Gerät, Zugriffsrechte und Änderungszeiten werden in der Inode-Struktur gespeichert
  • sie können beispielsweise durch den Befehl stat ausgelesen werden
  • im Verzeichniseintrag stehen nur die Inode-Nummer und der Dateiname, da dieselbe Datei unter mehreren Namen bekannt sein kann
  • Unix-Dateisysteme unterscheiden sich dahingehend von z. B. FAT, bei dem die Metadaten Teil des Verzeichniseintrags sind

Lernziele

In dieser Aufgabe …

  • untersuchen die Studierenden das Verhalten einer Inode-Struktur bei unterschiedlichen Dateigrößen.
  • reflektieren die Studierenden den Unterschied zwischen Inode und Verzeichniseintrag.