da finire

Sistemi_Operativi_2/Esame/EsempioEsame.md

+# Esami Sistemi Operativi 2
+
+## Esempio Esame
+
+**Domanda 1:**
+
+Si calcoli il valore del sector interleaving per un disco caratterizzato da una
+velocità rotazionale di 4200 RPM e 1600 settori per traccia, e un tempo di
+trasferimento di un settore in memoria (incluso il tempo di controllo dell'ECC)
+di 60 microsecondi.
+
+_Nella risposta occorre mostrare anche i passaggi intermedi che portano al
+risultato finale._
+
+**Risposta:**
+
+$T_r \text{ (Tempo singola rotazione)} = \frac{60s}{4200 RPM} = 0,014s$
+
+$T_s \text{ (Tempo settore sotto la testina)} =
+\frac{T_r}{\text{num settori}} = \frac{0,014s}{1600} = 8.928 \mu s$
+
+$\text{Sector Leaving} = \frac{\text{Tempo trasferimento}}{T_s}
+= 6,72 \approx 7 \text{ settori}$
+
+**Domanda 2:**
+
+Si consideri la cache di un file system che utilizza la tecnica di hashing per
+velocizzare il reperimento dei blocchi in essa presenti, la politica LRU per il
+rimpiazzamento dei blocchi, e abbia una capacità pari a 15 blocchi.
+Si ipotizzi inoltre che tale cache preveda l'uso di 9 "slot" per la tabella di hash
+(indirizzati da 0 a 8) e che la funzione di hashing utilizzata
+sia h(B) = B mod 9 dove B è
+l'indirizzo del blocco da memorizzare nella cache.
+
+Supponendo che la cache sia inizialmente vuota, si riporti
+il contenuto della lista LRU,
+e delle liste corrispondenti agli slot n. 0, 1 e 6 nelle seguenti situazioni (ogni
+situazione parte dallo stato della cache della situazione precedente):
+
+1. dopo l'accesso ai blocchi aventi i seguenti indirizzi
+(l'ordine di accesso ai blocchi è
+da sinistra a destra):
+
+   [226, 402, 280, 66, 246, 250, 435, 235, 27, 478, 112, 444, 269,
+  419, 430];
+
+2. dopo l'accesso al blocco avente indirizzo: 478;
+3. dopo l'accesso al blocco avente indirizzo: 411.
+
+Per ogni punto (1), (2) e (3), si riportino le seguenti informazioni:
+
+- la lista corrispondente allo slot numero k
+(per ogni slot k richiesto dall'esercizio);
+usare la notazione: Hashtable[k]: [b1, b2, ...]
+
+- lista LRU; usare la notazione: LRU list: [b1, b2, ...]
+
+- elementi LRU e MRU; usare la notazione: LRU: b1, MRU: b2
+dove b1, b2, ... sono indirizzi di blocchi. Si usi [ ] per indicare la lista vuota.
+
+_L'assenza delle suddette informazioni o l'uso di una notazione diversa da quella
+indicata equivale a subire una penalizzazione nel punteggio._
+
+**Risposta:**
+
+**Domanda 3:**
+
+Si consideri un file system inizialmente composto dai file [0, 1, 2, 3] e si supponga
+che si effettuino le seguenti modifiche:
+| Giorno | File modificati/aggiunti |
+| -------| -------------------------|
+| 0 | [4, 5, 6, 7] |
+| 1 | [1, 8, 9, 10]|
+| 2 | [11, 12, 13] |
+|3 | []|
+|4 |[14, 15] |
+| 5 | [16, 17, 18, 19] |
+| 6 | [0, 6, 9, 20] |
+| 7 | [8] |
+
+Supponendo:
+
+- di effettuare il backup ogni giorno,
+
+- di eseguire il backup totale ogni 6
+giorni a partire dal giorno 0 (cioè, il giorno 0,
+poi il giorno 6, ...),
+
+- che ogni backup totale contenga tutti
+i file presenti inizialmente nel sistema o
+aggiunti successivamente dal giorno 0 sino al giorno della sua esecuzione, e
+
+- che tutte le modifiche/aggiunte mostrate nello scenario sopra riportato
+avvengano prima di effettuare un backup,
+
+svolgere i seguenti punti:
+
+1. Mostrare il contenuto dei BACKUP
+DIFFERENZIALI effettuati nei giorni [3, 4, 7] dello
+scenario sopra riportato.
+
+2. Elencare i backup usati per il ripristino dei file fino al giorno
+4 (incluso) nella
+situazione del punto 1.
+
+3. Supponendo che il backup al giorno 2 diventi
+inutilizzabile, è possibile effettuare il
+ripristino del punto 2? Motivare la risposta.
+
+4. Mostrare il contenuto dei BACKUP INCREMENTALI
+effettuati nei giorni [3, 4, 7] dello
+scenario sopra riportato.
+
+5. Elencare i backup usati per il ripristino dei
+file fino al giorno 4 (incluso) nella
+situazione del punto 4.
+
+6. Supponendo che il backup al giorno 2 diventi inutilizzabile,
+è possibile effettuare il
+ripristino del punto 5? Motivare la risposta.
+
+Per i punti 1 e 4, si usi la seguente notazione:
+Giorno X: [file1, file2, ...], cioè il
+backup al giorno X contiene i file file1, file2, ...
+Per i punti 2 e 5, si usi la seguente notazione:
+[giornoX, giornoY, ...], dove l'ordine
+del ripristino è da sinistra verso destra
+(cioè, il ripristino del backup al giornoX viene
+effettuato prima di quello al giornoY).
+
+_L'assenza delle suddette informazioni o l'uso di una notazione diversa da quella
+indicata equivale a subire una penalizzazione nel punteggio._
+
+**Risposta:**
+
+**Domanda 4:**
+
+Si consideri un sistema RAID livello 5 costituito da 7 dischi identici (inizialmente
+vuoti) e con blocchi (strip) da 1 byte, e si supponga di
+effettuare, una dopo l'altra, le
+operazioni di seguito indicate dove,
+per ciascuna operazione, il controller RAID riceve i
+comandi di lettura/scrittura come un'unica richiesta.
+Nel formulare le risposte, si
+numerino a partire da 0 sia i dischi sia le strip (non farlo equivale a subire una
+penalizzazione nel punteggio).
+
+1. Si riporti il contenuto dei dischi n. 4, 5, 6 dopo aver
+scritto la seguente sequenza di
+byte: b[0]=11001110, b[1]=00101100, b[2]=01111011, b[3]=00100100, b[4]=01100000,
+b[5]=10110100, b[6]=01000110, b[7]=10010011, b[8]=00110101, b[9]=10100011,
+b[10]=10111111, b[11]=01011101.
+Si indichino i vari byte con la notazione "b[i]"
+(con i=0,1,...,11) e non con la sequenza
+di bit corrispondente, tranne per gli eventuali byte di
+parità che invece devono essere
+calcolati e indicati esplicitamente
+(non farlo equivale a subire una penalizzazione nel
+punteggio).
+2. si riporti il numero di READ, indicando quante di queste sono effettuate in
+parallelo, quando si effettua la lettura dei byte b[1], b[2], b[3], b[8].
+3. si dica quale metodo per il calcolo della parità
+(additiva o sottrattiva) risulti essere
+più efficiente (o se è indifferente), giustificando la risposta,
+quando si modifica il byte
+b[1] da 00101100 a 10100011, b[3] da 00100100 a 11011011, b[5] da 10110100 a
+01001011
+
+**Risposta:**
+
+Punto 1:
+
+Parity Stripe 0:
+
+b[0] 11001110 $\bigoplus$\
+b[1] 00101100 $\bigoplus$\
+b[2] 01111011 $\bigoplus$\
+b[3] 00100100 $\bigoplus$\
+b[4] 01100000 $\bigoplus$\
+b[5] 10110100 =
+
+01101001
+
+| Disco 0 | Disco 1 | Disco 2 | Disco 3 | Disco 4 | Disco 5 | Disco 6 |
+| ---     |     --- |     --- |     --- | ---     |  -----  |   ---   |
+|11001110 | 00101100| 01111011 | 00100100 | 01100000 | 10110100 |  _01101001_|
+
+Parity Stripe 1:
+
+b[6]= 01000110 $\bigoplus$\
+b[7]= 10010011 $\bigoplus$\
+b[8]= 00110101 $\bigoplus$\
+b[9]= 10100011 $\bigoplus$\
+b[10]=10111111 $\bigoplus$\
+b[11]=01011101 =
+
+10100001
+
+| Disco 0 | Disco 1 | Disco 2 | Disco 3 | Disco 4 | Disco 5 | Disco 6 |
+| ---     |     --- |     --- |     --- | ---     |  -----  |   ---   |
+|11001110 | 00101100| 01111011 | 00100100 | 01100000 | 10110100 |  _01101001_|
+|01000110 | 10010011| 00110101 | 10100011 | 10111111 | _10100001_ | 01011101 |
+
+Punto 2:
+
+2 read necessarie.
+
+La prima read in parallelo per i byte b[0] b[1] e b[2],
+la seconda per b[8].
+Non si possono effettuare tutte in una singola read perché il contenuto
+di b[8] è nello stesso disco di b[2].
+
+Punto 3:
+
+b[1]
+00101100 -> 10100011
+
+Sottrattiva:
+old b[1] $\bigoplus$\
+new b[1] $\bigoplus$\
+parity stripe 0 =
+
+00101100 $\bigoplus$\
+10100011 $\bigoplus$\
+01101001 =
+
+11100110
+
+In questo modo otteniamo la nuova strip di parità.
+
+La stessa cosa è valida per b[3] e b[5] perché sono tutti
+cambiamenti che sono al di sotto del punto di crossover.
+
+La parity addittiva avrebbe fatto la lettura di tutte le strip della stripe,
+quindi in questo caso di b[0], b[2], b[3], b[4] e b[5], per un totale di 5 letture
+e due scritture.
+
+Invece la parity sotrrattiva usa solo due letture e due scritture.