CuadernillodeTrabajosPracticos Ultimo

Sistemas Operativos-Cuadernillo de Trabajos PrcticosAo 2005

FACULTAD REGIONAL RESISTENCIA UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL Cuadernillo de Trabajos Prcticos Ciclo lectivo:2005 Ctedra: Sistemas Operativos Carrera: Ing. En Sistemas de InformacinProfesores: Parte Terica: Exp. Mario Iribas Prof. Titular Ing. Liliana R. Cuenca Pletchs Prof. Titular Parte Practica: Ing. Alberto Ristoff Aux de 1ra Ing. Jorge Roa Aux de 1ra

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Indice1ra Parte Procesos y Planificacin de Procesos _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ __ _ _ Pg.3 2da Parte Bloqueo e InterBloquedo_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ Pg.6 Procesos Concurrentes_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Pg.7 3ra Parte Administracin de memoria y Memoria Virtual_ _ _ _ _ _ __ _ _ _ __ _ _ _ _ _ __ _ _ __ Pg.8

BIBLIOGRAFIA BSICA A UTILIZAR PARA RESOLUCION DE LOS TRABAJOS PRCTICOS

TANENBAUM Andrew S.: Sistemas Operativos Modernos. . Segunda Edicin, Mxico, Prentice Hall Hispanoamericana. SILBERSCHATZ A. y. otros: Sistemas Operativos Conceptos

Fundamentales. Tercera o Quinta Edicin, Espaa, Revert S.A.. TANENBAUM Andrew S.: Sistemas Operativos Diseo e

Implementacin. Segunda Edicin, Mxico, Prentice Hall Hispanoamericana, 1.998. STALLINGS William : Sistemas Operativos. Cuarta Edicin, Mxico, Prentice Hall Hispanoamericana. 2001 Apuntes de la Ctedra.

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Procesos y Planificacin de Procesos (1ra Parte) Objetivos

o

Aplicar los conceptos sobre creacin, estados y polticas de planificacin de Procesos a la resolucin de situaciones hipotticas.

Ejercicios 1. Dada la siguiente cola de listos. Trabajo 1 2 3 4 5 Tiempo de arribo 0 0 1 2 2 Tiempo de irrupcin 10 6 2 1 8

a) Para cada uno de los siguientes algoritmos de planificacin determine el tiempo deretorno promedio y el tiempo de espera promedio. b) Analice los resultados y emita una opinin sobre el algoritmo que usted implementara para esta carga de trabajo. c) FCFS d) ROUND ROBIN (q= 2), (q=4),(q=8). e) SJF (preemptible) f) Compare el rendimiento de round robin para los distintos quantum. g) Teniendo en cuenta la alternancia de procesos que produce el RR analice las consecuencias de tener un Quantum demasiado grande o uno demasiado pequeo 2. Realizar el diagrama de Gantt y obtener los tiempos de retorno promedio y de espera promedio para las siguientes cargas de trabajo. Trabajo 1 2 3 4 5 Tiempo de arribo 0 1 2 6 7 Tiempo de irrupcin 7 6 2 3 1

a) RR( q= 1.5) b) FCFS c) SJF (preemtible)

3. Realizar el diagrama de Gantt y obtener los tiempos de retorno promedio y espera promedio para las siguientes cargas de trabajo. trabajo 1 2 3 4 Tiempo de arribo 0 1 2 3 Tiempo de irrupcin 6 4 3 1

RR( q= 2) RR( q= 1) SJF (preemtible)

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4. Calcular el tiempo de espera medio para los procesos de la tabla utilizando el algoritmo Primero el de tiempo restante menor (SRTF). Trabajo a b c d e Tiempo de arribo 0 1 3 9 12 Tiempo de cpu 3 1 12 5 5

5.

Utilizando la tabla del ejercicio anterior, dibujar el diagrama Gantt para el caso de un sistema que utiliza un algoritmo de colas mltiples con realimentacin con las siguientes colas Cola 1 2 3 Prioridad 1 2 3 Quantum 4 2 1

y suponiendo que : (a) los procesos entran en la cola de mayor prioridad (mayor valor numrico), y (b) un proceso en la cola i pasa a la cola i-1 si consumen un quantum completo.

6.

Supongamos un sistema con un planificador de procesos de corto plazo donde se debe planificar el uso de tres recursos: 1 procesador, 1dispositivo de entrada de datos y dispositivo de salida de datos. Considere que para los tres recursos se usa una poltica FCFS no preemptible (no apropiativo o sin expropiacin) y el grado de multiprogramacin no est regulado. El modelo del sistema es el siguiente:

Para el problema considere que cada orden de trabajo llega en un determinado momento, para lo cual se genera un proceso que usa primero la CPU, realiza una entrada de datos, procesa los datos (CPU), enva los resultados hacia la salida y finalmente usa la CPU. En la siguiente tabla se entregan los datos para seis procesos que debe procesar por el sistema. Proceso P1 P2 P3 P4 P5 P6 Tiempo de Arribo 0 3 5 8 10 11 CPU 1 1 1 1 1 1 Tiempos de uso del recurso Entrada CPU Salida 3 4 3 2 3 2 3 2 1 2 4 3 4 5 3 2 2 2 CPU 1 1 1 1 1 1

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De acuerdo a los datos entregados, se solicita: a. Simule el comportamiento del sistema mediante una tabla que indique los estados de los procesos, colas y recursos para cada unidad de tiempo. b. Determine, para cada proceso, el tiempo de espera total y el tiempo de trnsito. c. Determine, para el sistema, la utilizacin de los recursos y la productividad. d. Analice si se mejora la utilizacin de los recursos y la productividad si se usa roundrobin con quantum igual a una unidad de tiempo (ntese que se modifica el modelo anterior). 7. Un planificador de Corto Plazo trabaja con un esquema de 3 colas (multinivel con retroalimentacin). Las colas estn enumeradas de 1 a 3 siendo la cola 1 la de mayor prioridad. El esquema trabaja de la siguiente manera: C1: trabaja con un algoritmo SRTF + RR con Q=2. Todos los trabajos arriban a esta cola. C2: Trabaja con un Algoritmo RR con Q = 3. C3. Trabaja con un Algoritmo FCFS. Una vez que llegan los trabajos a esta cola se quedan hasta terminar all. Se ejecuta un trabajo en una determinada cola siempre y cuando no haya trabajos en una cola de mayor prioridad. Se dispone de la siguiente informacin de procesos que arriban al sistema: TR 1 2 3 4 5 TA 0 2 3 6 7 TI 2 5 10 4 7 TAM(MB) 3 7 10 2 17

Confeccionar el Diagrama de Gantt y calcular el tiempo de Retorno y espera Promedio 8. Dados los siguientes procesos con las caractersticas siguientes: Proceso P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 T Arribo 0 0 0 0 1 3 4 Duracin Prioridad Tipo 10 4 De lote 4 2 Interactivo 1 3 Interactivo 1 5 Sistema 6 1 Interactivo 2 0 Sistema 2 2 Sistema

a) Dibuje las grficas de Gantt (todas con la misma escala) que ilustren la ejecucin de estos procesos utilizando los siguientes esquemas de planificacin: a.1) FCFS; a.2) SJF no apropiativo; a.3) SJF apropiativo; a.4) Prioridades no apropiativo; a.5) Prioridades apropiativo; a.6) RR con cuanto=1; a.7) RR con cuanto=6; a.8) Planificacin de colas de mltiples niveles apropiativos con planificacin de procesos: sistema RR (cuanto=1); interactivos FCFS; lotes FCFS b) Calcule los tiempos de retorno y espera para cada proceso segn los algoritmos de planificacin empleados en el apartado anterior. Indique qu algoritmo de planificacin ofrece el menor tiempo promedio de espera, de retorno y de cambios de contexto. 9. Considere la planificacin de procesos en un sistema con un dispositivo de entrada/salida. Los procesos tienen rfagas de uso de CPU y luego pasan a ejecutar una operacin de

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E/S. Cuando un proceso ejecuta una instruccin de entrada/salida es sacado de la cola de planificacin de CPU e incorporado a la cola del dispositivo. Los procesos esperan por la interrupcin y luego vuelven a la cola de planificacin de la CPU. Si la cola del dispositivo no est vaca entonces se procede con la operacin encargada por el siguiente proceso en la cola. Suponga que la cola del dispositivo se planifica con FCFS (el primero en entrar el primero en salir) y que una operacin de entrada/salida tarda 4 unidades de tiempo. Proceso P1 P2 P3 P4 P5 T Llegada Estructura 0 CPU(3)E/S(4)CPU(3)E/S(4)CPU(1) 0 CPU(5)E/S(4)CPU(2) 0 CPU(2)E/S(4)CPU(2)E/S(4)CPU(1) 4 CPU(3) 11 CPU(7) Prioridad 3 2 2 1 0

a) Dibujar las grficas de Gantt que ilustren la planificacin de la CPU cuando se emplea un algoritmo a.1) FCFS, a.2) Prioridades no apropiativo y a.3) Prioridades apropiativo b) Calcular el tiempo de retorno promedio y porcentaje de uso de CPU para las 3 opciones del item a) teniendo en cuenta que el tiempo de retorno es el tiempo que transcurre desde que un proceso entra en la cola de listos hasta que sale de ella. 10. Representar el tiempo de retorno promedio obtenido por la planificacin RR frente al cuanto de tiempo para los procesos: P1 duracin 6, P2 duracin 3, P3 duracin 1 y P4 duracin 7, si todos estn presentes en el instante inicial y los cuantos de tiempo utilizados varan en el rango de 1 a 7. Calcular en cada caso el nmero de cambios de contexto producidos 11. Cierto sistema operativo posee un algoritmo de planificacin de CPU basado en colas multinivel realimentadas (3 colas). La forma en la que los trabajos son alojados en cada una de las colas es la siguiente: - Todos los trabajos cuando llegan al sistema son colocados en la cola 1, la cual se planifica de acuerdo a un algoritmo Round-Robin con cuanto de tiempo igual 2 ms. En esta cola, un trabajo permanecer si despus de ejecutar su primera rfaga de CPU, le queda por ejecutar rfagas inferiores a 5ms. En caso contrario pasara a la cola 2 o cola 3. - Un trabajo pasar a la cola 2, en caso de que le quede por ejecutar una rfaga de CPU superior o igual a 5ms. Este trabajo permanecer en esta cola hasta que termine su ejecucin y se planifica segn un Round-Robin con cuanto igual 3ms. - Un trabajo pasar a la cola 3, en caso de que le quede por ejecutar una rfaga de CPU superior o igual a 8ms. Este trabajo permanecer en esta cola hasta que termine su ejecucin y se planifica segn un SJF con requisa. Sabiendo que la cola 1 es la de mayor prioridad y la 3 es la de prioridad inferior. Dado el siguiente conjunto de trabajo con sus correspondientes tiempos de arribo y de ejecucin: Trabajo T1 T2 T3 T4 Se pide: a) Dibuje en la grfica adjunta cmo se ubican los trabajos en cada una de las colas y el orden de ejecucin. T. Arribo 0 1 4 3 T. Ejecucin 8 2 3 10

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b) Calcular el tiempo de espera y de estancia de cada trabajo. c) Calcular el tiempo medio de retorno y de espera del sistema. NOTA: Suponer que cuando un trabajo acaba su rfaga de CPU (su cuanto), se coloca en la cola correspondiente y a continuacin se realiza la planificacin, es decir, se elige un trabajo de la cola ms prioritaria que contenga algn trabajo.

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Bloqueo e InterBloqueo (2da Parte)Objetivos

o

Aplicar el algoritmo del banquero a la resolucin de problemas de Interbloqueo.

Ejercicios

1 1

Considere la siguiente instantnea de un sistema. No hay solicitudes pendientes en la cola Disponible: [(R1,2), (R2,1),(R3,0),(R4,0)] Asignacin Actual R1 R2 R3 R4 0 0 1 2 2 0 0 0 0 0 3 4 2 3 5 4 0 3 3 2 Demanda Mxima R1 R2 R3 R4 0 0 1 2 2 7 5 0 6 6 5 6 4 3 5 6 0 6 5 2 Demanda Restante R1 R2 R3 R4

P1 P2 P3 P4 P5

a. Calcule qu recursos an podra solicitar cada uno de los procesos y rellene la b. c. d. e.columna (demanda restante) Est el sistema actualmente en un estado seguro o inseguro? Fundamente. Esta el sistema actualmente bloqueado? Fundamente Qu procesos, si los hay, estn o pueden llegar a estar nter bloqueados? Si llega de P3 una solicitud de (0,1,0,0), podr concederse inmediatamente esta solicitud? en qu estado (nter bloqueado, seguro o inseguro) dejara al sistema la concesin inmediata de la solicitud completa? que procesos, si los hay, estn o pueden llegar a estar nterbloqueados si se concede inmediatamente la solicitud completa

1 1

Considere un sistema con un total de 150 Unidades de Memoria, asignadas a tres procesos como sigue: Proceso 1 2 3 Mx. 70 60 60 Retiene 45 40 15

Aplique el algoritmo del Banquero para determinar si sera seguro conceder cada una de las siguientes peticiones. Si la respuesta es si, indicar la secuencia de terminacin que lo hara posible. Si la respuesta es no, mostrar la reduccin resultante en la tabla de asignacin.

a. b. 1 1

Llega un cuarto proceso, con una necesidad mxima de memoria de 60 y una necesidad inicial de 25 unidades. Llega un cuarto proceso, con una necesidad mxima de memoria de 60 y una necesidad inicial de 35 unidades.

En un sistema con 5 procesos P0, P1, P2, P3 y P4 y y 4 tipos de recursos (r0, r1, r2 y r3,). El vector Existencia E=(9 5 8 9) P0 tiene un maximo de 3 unidades de r0, 2 unidades de r1, 1 unidad de r2, 1 unidad de r3. P1 tiene un maximo de 2 unidades de r0, 1 unidades de r1, 3 unidad de r2, 3 unidad de r3. P2 tiene un maximo de 3 unidades de r0, 1 unidades de r1, 3 unidad de r2, 3 unidad de r3.

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P3 tiene un mximo de 4 unidades de r0, 2 unidades de r1, 1 unidad de r2, 2 unidad de r3. P4 tiene un mximo de 3 unidades de r0, 3 unidades de r1, 2 unidad de r2, 5 unidad de r3. P0 necesita 1 unidades de r0, 1 unidades de r1, 0 unidad de r2, 0 unidad de r3. P1 necesita 1 unidades de r0, 1 unidades de r1, 3 unidad de r2, 2 unidad de r3. P2 necesita 2 unidades de r0, 1 unidades de r1, 0 unidad de r2, 2 unidad de r3. P3 necesita 1 unidades de r0, 2 unidades de r1, 1 unidad de r2, 1 unidad de r3. P4 necesita 2 unidades de r0, 1 unidades de r1, 1 unidad de r2, 2 unidad de r3.

a. Confeccione las matrices Asignados, Necesidad y Mximos y el vector Disponible. b. Determinar si las siguientes solicitudes pueden atenderse o no: - Solicitud de (1, 0, 0, 2) por parte de P3. - Solicitud de (1, 1, 0, 1) por parte de P2. - Solicitud de (1, 1, 3, 1) por parte de P1. - Solicitud de (3, 2, 0, 0) por parte de P0. c. Correr el algoritmo de seguridad para cada una de las solicitudes e indicar lasecuencias de estados seguros (si es que existe)

1 1

Dados 5 procesos cuyas matrices de Asignado y Mximo y cuyo vector Disponible se detallan a continuacin: ASIGNADO A B C 0 1 0 2 0 0 3 0 2 2 1 1 0 0 2 MAXIMO A B 7 5 3 2 9 0 2 2 4 3

DISPONIBLEC 3 2 2 2 3 A 3 B 3 C 2

P0 P1 P2 P3 P4

a. Determinar si este estado es seguro o inseguro. b. Supongamos ahora que P1 hace una peticin Solicitud1 = (1, 0, 2). Cmo actuara el algoritmo del banquero para decidir si esta peticin puede atenderse? c. Determinar si las siguientes solicitudes pueden atenderse o no: - Solicitud de (3, 3, 1) por parte de P4. - Solicitud de (0, 2, 0) por parte de P2. - Solicitud de (1, 2,0) por parte de P3. - Solicitud de (3, 2, 0) por parte de P4. d. Correr el algoritmo de seguridad para cada una de las solicitudes e indicar la secuencias de estados seguros (si es que existe)

1 1

Justifique porqu no es coherente el siguiente estado de asignacin de recursos. Realice las correcciones que considere necesarias, y determine la matriz de necesidades 1 1 2 M= 1 0 0 0 0 0 E= [2 3 2] D= [1 0 2]

2 0 0 A= 0 1 0 0 2 0

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Procesos Concurrentes (3era Parte)Objetivos

o o

Modelar los grafos de precedencia que representan la ejecucin concurrente. Relacionar cada paso de la ejecucin concurrente con los estados de un proceso.

Ejercicios 1. Dado el siguiente Grafo de precedencia y los siguientes tirmpos de irrupcin de cada Si. Se utiliza el algoritmo de planificacin de CPU FCFS. S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 Tiempo de irrupcion 3 2 1,5 6 3 2 5

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

se solicita: a) Graficar la cola de listos y Bloqueados al finalizar cada Si, si se utilizan las sentencias FORK/JOIN para modelizar el grafo.. El tiempo que demanda al SO ejecutar una instruccin fork o join es 0,5 microsegundos. Suponemos tambin que los procesos que no pueden ejecutarse concurrentemente se bloquean hasta que ocurra el suceso que esperan.

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b)

La ejecucin de qu instruccin propicia el paso de la cola de bloqueados a la cola de listas? Bajo qu condiciones? c) Confeccionar el programa que modeliza este grafo utilizando las sentencias FORK/JOIN d) Confeccionar el programa que modeliza este grafo utilizando las senetencias COBEGIN / COEND.

2. Dados los siguientes grafos confeccionar el programa correspondiente aplicando las sentencias: aCOBEGIN / COEND bFORK / JOIN

2.1

0 1 8

9 2 3 1 0 4 1 1 6 1 3 1 5 1 2 1 4

5

7 1 6

- 11 -


2.2

S 0 S 2 S 3

S 1

S 4 S 6 S 7 S 8 S 9

S 13

S 5

S 10

S 11

S 12

S 14

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Administracin de Memoria y Memoria Virtual (3ra Parte)Objetivos

o o o o

Ejemplificar los diferentes esquemas de Administracin de memoria Relacionar la politica de administracin de memoria con la de planificacin de CPU. Relacionar cada paso de la ejecucin concurrente con los estados de un proceso. Aplicar los algoritmos de reemplazo de pginas a la resolucin de situaciones hipotticas.

Ejercicios 1. El gestor de memoria que utiliza una estrategia de particiones de tamao variable con bloques de 600 bytes, 400 bytes, 1000 bytes, 2200 bytes, 1600 bytes, y 1050 bytes. a) Qu bloque se seleccionar para satisfacer una solicitud de 1603 bytes utilizando una poltica Best-Fit? b) dem utilizando el Worst-fit c) Suponiendo que la lista esta ordenada como aparece en el enunciado del problema, qu bloque se seleccionar para satisfacer una solicitud de 1603 bytes utilizando la poltica Best-fit? 2. Consideremos un sistema de Intercambio en el que la memoria consta de los siguientes tamaos de espacios en orden de Memoria: 10K, 4, 20, 18, 7K ,9K, 12K, 15K. Cul es el espacio que se elige si se solicitan en forma sucesiva segmentos de: a) 12K b) 10K c) 9K

3.TR 1 2 3 4 5 6 7 8 TA 0 0 0 1 2 3 4 5

Dada la siguiente Tabla: TI 5 4 10 3 2 10 5 5 TAM(KB) 15 20 12 5 3 70 25 10 Los siguientes son los tamaos establecidos para los trabajos que se ejecutan normalmente en el centro de cmputos:

SISTEMA OPERATIVO TRABAJOS MUY PEQUEOS TRABAJOS PROMEDIOS TRABAJOS MUY GRANDES

32K 6K 20K 70K

a). Indique como se realizara la asignacin de memoria segn un mtodo de asignacin MFT que usa un algoritmo Best-Fit. El algoritmo de planificacin de CPU es FCFS. b). Indique como se realizara la asignacin de memoria segn un mtodo de asignacin MVT que usa un algoritmo Best-Fit. El algoritmo de planificacin de CPU es FCFS. c). Indique para ambos puntos (a y b) Cuanta memoria se desperdicia y que tipo de Fragmentacin ocurre.

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4. Dada la siguiente Tabla: TR 1 2 3 4 5 6 7 8 TA 0 0 0 0 0 0 0 0 TI 5 4 10 3 2 10 5 5 TAM(KB) 15 20 12 5 3 70 25 10

Los siguientes son los tamaos establecidos para los trabajos que se ejecutan normalmente en el centro de cmputos:

SISTEMA OPERATIVO TRABAJOS MUY PEQUEOS TRABAJOS PROMEDIOS TRABAJOS MUY GRANDES

32K 6K 20K 70K

a). Indique como se realizara la asignacin de memoria segn un mtodo de asignacin MFT que usa un algoritmo Best-Fit. El algoritmo de planificacin de CPU es RoundRobin con Q= 4. b). Indique como se realizara la asignacin de memoria segn un mtodo de asignacin MVT que usa un algoritmo Best-Fit. El algoritmo de planificacin de CPU es Round Robin. Con Q=4 c). Indique para ambos puntos (a y b) Cuanta memoria se desperdicia y que tipo de Fragmentacin ocurre. 5. Dada la siguiente Tabla: TR 1 2 3 4 5 6 7 8 TA 0 0 0 0 0 0 0 0 TI 5 4 10 3 2 10 5 5 TAM(KB) 20 5 14 25 3 30 25 70 Los siguientes son los tamaos establecidos para los trabajos que se ejecutan normalmente en el centro de cmputos:

SISTEMA OPERATIVO TRABAJOS MUY PEQUEOS TRABAJOS PROMEDIOS

32K 10K 25K

a). Indique como se realizara la asignacin de memoria segn un mtodo de asignacin MFT que usa un algoritmo Best-Fit. El algoritmo de planificacin de CPU es FCFS b). Indique como se realizara la asignacin de memoria segn un mtodo de asignacin MVT que usa un algoritmo Best-Fit. El algoritmo de planificacin de CPU es FCFS c). Indique para ambos puntos (a y b) Cuanta memoria se desperdicia y que tipo de Fragmentacin ocurre. 6. Considere un Sistema de Paginacin con la tabla de pginas almacenada en memoria. a). Si una referencia a memoria lleva 1,2 microsegundos, Cunto durara una referencia a memoria paginada? b). Si aadimos 8 registros asociativos y el 75% de todas las referencias de la tabla de paginas se encuentran en los registros asociativos, Cul es el tiempo efectivo de referencia a memoria? (supongamos que encontrar una entrada en la tabla de paginas en los registros asociativos, si se encuentra all, lleva un tiempo nulo) 7. Si se tiene un formato de Direccin con: P= 3 bits, y D= 9 bits a). Cuantas paginas es posible direccionar? b). Cual es el Tamao de Cada pagina?

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c) Cual es la memoria Total Direccionable? 8. Se posee de una memoria 128 KB donde el tamao de cada pagina es de 4 KB. Contestar: a). Cuantos Bits se deben utilizar para el Desplazamiento? b). Cuantos Bits para la Pagina?? c). Suponiendo que las pginas libres del sistema son las siguientes: 0-2-3-6-7-8-10-12-15-16-18-20-22-23-24-25-30. y un Proceso P1, cuyo tamao es de 27 KB y solicita acceder al sistema. Qu pginas debera asignarle? Confeccione la tabla de Pginas Correspondiente a dicho proceso. 9. Para un formato de direcciones de P=4, y D=4 se dispone del siguiente mapa de memoria:x

Pag 0 Pag 1 . . . . . . .

x x x x x

Si un proceso solicita 4 paginas: Efecte la asignacin de pginas considerando que la misma se realiza buscando siempre desde el principio. Confeccione la tabla de pginas resultante. Obtenga la direccin fsica de la siguiente direccin lgica: 00101010 Cual es tamao total de la memoria fsica?

x x x x . . . .

15

10. El Sistema Operativo OCM trabaja un esquema de memoria virtual con paginacin. Actualmente el HW esta Soportado por 64MB de Memoria Ram. El tamao de cada pagina es de 256KB. Para Mejorar el Rendimiento de la Memoria virtual se cuenta con un Buffer de traduccin de direcciones adelantada que posee 512Kb. El tiempo de acceso a este Buffer es bajo, siendo el mismo la mitad del tiempo de acceso a memoria donde el mismo es de 98 Milisegundos. El porcentaje de aciertos sobre el buffer es del 72%...del resto el 15% se produce fallo de Pagina en ese caso el tiempo de servicio de fallo de pagina es 3.4 Microsegundos. El planificador de Corto Plazo trabaja con un esquema de 3 colas (multinivel con retroalimentacin). Las colas estn enumeradas de 1 a 3 siendo la cola 1 la de mayor prioridad. El esquema trabaja de la siguiente manera: C1: trabaja con un algoritmo SRTF + RR con Q=2. todos los trabajos arriban a esta cola. C2: Trabaja con un Algoritmo RR con Q = 3. C3. Trabaja con un Algoritmo FCFS. Una vez que llegan los trabajos a esta cola se quedan hasta terminar all. Se ejecuta un trabajo en una determinada cola siempre y cuando no haya trabajos en una cola de mayor prioridad.

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Se tiene la siguiente informacin de procesos que arriban al sistema: TR 1 2 3 4 5 TA 0 2 3 6 7 TI 2 5 10 4 7 TAM(MB) 3 7 10 2 17

Se pide: a) Determinar la cantidad de Paginas que pueden haber en el sistema b) Determinar la cantidad de bits que tiene el registro de direccin c) determinar la cantidad de bits del desplazamiento d) determinar la cantidad de bits de la pagina e) determinar cuanta memoria puede diseccionarse. f) Hallar el Tiempo efectivo de acceso a memoria. Dejar expresada la formula que aplica. g) Suponiendo que la memoria se encuentra inicialmente vaca. Armar la tabla de pginas para cada proceso que es cargado en memoria. La paginas siempre se asignan empezando desde el marco 0 en adelante. h) Mencionar si se produce algn tipo de fragmentacin y cuanto se produce. i) Realizar el Diagrama de Gantt y hallar el tiempo de Retorno y espera Promedio. 11. Se tiene un esquema de memoria virtual que trabaja con paginacin bajo demanda. Segn las siguientes mediciones se sabe que: El tiempo de acceso a memoria es de 2970 nanosegundos, siendo el doble de este el tiempo de acceso a memoria paginada. Dicho sistema trabaja con un conjunto de 10 registros asociativos cuyo tiempo de acceso es de 198 nanosegundos; el porcentaje de aciertos cuando se busca una pagina en ellos, es de 82%, del resto, el 7,5% causa fallo de pagina, en cuyo caso el tiempo de servicio de fallo de pagina es de 2 microsegundos. Calcular el tiempo efectivo de acceso a memoria 12. Considere la siguiente secuencia de referencias a memoria de un programa de 460 palabras: 10-11-104-170-73-309-185-245-246-434-458-364 a) Indique la cadena de referencia suponiendo un tamao de pagina de 100 palabras b) Calcule la tasa de fallos de pgina para esta cadena de referencias, suponiendo que el programa dispone de una memoria de 200 palabras y un algoritmo de reemplazo FIFO. c) Cul sera la tasa de fallos de pgina, si utilizramos un algoritmo de reemplazo LRU? d) Cul es la tasa de fallos de pgina para el algoritmo de reemplazo ptimo? 13. Para la siguiente cadena de referencias: 1-2-3-4-2-1-5-6-2-1-2-3-7-6-3-2-1-2-3-6 Cuntos fallos de pgina se producirn con los algoritmos de reemplazo siguientes, suponiendo 3,4 y 5 frames? a) LRU b) OPT c) FIFO 14. Se tiene un esquema de Memoria Virtual Paginada el cual trabaja con direcciones de 16 bits, siendo el tamao de cada pagina 1 KB. En un tiempo t la CPU genera la direccin relativa 1502. Responder:

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a. b. c. d.

Cuantos Bits se necesitan para el desplazamiento? Cuantos Bits se precisan para el N de pgina. Cual es la cantidad de pgina posibles de direccionar? A partir de la siguiente tabla de pgina asociada un proceso que tiene asignadas 6 pgina, obtener la direccin fsica correspondiente a la direccin relativa 1502 pgina 000000 000001 000010 000011 000100 000101 marco 000100 000111 000101 000001 000010 000011

15. Un proceso que tiene asignados 4 marcos de pgina. El estado de su tabla es el siguiente: Pag. Virtual 2 1 0 3 Marco pagina 0 1 2 3 Instante de carga 60 130 26 20 Instante de referencia 161 160 162 163 Bit R 0 0 1 1 Bit M 1 0 0 1

Se ha producido un fallo en la pgina virtual 4. que marco reemplazar su contenido para cada una de las siguientes polticas de gestin de memoria? Fundamente sus respuestas. a. FIFO b. LRU c. OPT d. NRU e. Dado el estado de memoria anterior, inmediatamente antes del fallo de pgina, considrese la siguiente serie de referencias a pginas virtuales 4, 0, 0, 0, 2, 4, 2, 1, 0, 3, 2 Cuntos fallos de pgina se producirn si se emplea la poltica de conjunto de trabajo con un tamao de ventana de cuatro en vez de con asignacin fija? Mustrese claramente cuando se produce un fallo de pgina. 16. Suponga que la tabla de pginas para el proceso actual se parece a la de la figura. Todos los nmeros son decimales, la numeracin comienza en todos los casos desde cero, y todas las direcciones de memoria son direcciones en bytes. El tamao de pgina es de 1024 bytes. Nmero de pgina virtual 0 1 2 3 4 5 Bit de validez o presencia 0 1 1 1 0 1 Bit de referencia 1 1 0 0 0 0 Bit de modificacin 0 1 0 0 0 1 Nmero de marco de pgina 4 7 1 2 0

Qu direcciones fsicas, si existen, correspondern con cada una de las siguientes direcciones virtuales? (no intente manejar ninguna falta de pgina, si las hubiese). a) 999

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b) 2121 c) 5400 17. Una computadora tiene cuatro marcos para pginas. El tiempo de carga, el tiempo del ltimo acceso y los bits R y M para cada pagina aparecen en la tabla siguientes (los tiempos se miden mediante las marcas de reloj). Pagina 0 1 2 3 cargado 126 230 120 160 Ultima referen. 279 260 272 280 R 0 1 1 1 M 0 0 1 1

a. b. c. d.

Cual pgina es reemplazada por FIFO? Cual pgina es reemplazada por NRU? Cual pgina es reemplazada por LRU? Cual pgina es reemplazada por POR LA SEGUNDA OPORTUNIDAD?

18. Considere un espacio de direcciones logicas paginado (compuesto de 32 paginas de 2 Kbytes cada una) correspondiente a un espacio de memoria fisica de 1 Mbyte.. - Cul es el formato de las direcciones lgicas de los procesos? - Cul es la longitud y anchura de la tabla de paginas (sin tener en cuenta los Bits de derechos de acceso)? - Cul es el efecto sobre la tabla de pginas si el espacio de memoria fsica se reduce a la mitad? 19. Un computador tiene una cache, una memoria principal y un disco usado para memoria virtual. Si una palabra referenciada esta en la cache, se necesitan 20ns para acceder a ella. Si esta en la memoria principal pero no en la cache, se necesitan 60 ns para cargarla en la cache, y entonces la referencia comienza de nuevo. Si la palabra no esta en la memoria principal, se necesitan 12ms para cargar la palabra desde el disco, seguidos de 60 ns para copiarla en la cache, y entonces la referencia comienza de nuevo. La tasa de aciertos en la cache es de 0.9 y la tasa de aciertos en la memoria principal es de 0.6. Cul es el tiempo medio, en nanosegundos, necesario para acceder a una palabra referenciada en este sistema? 20. Sea un sistema de memoria virtual paginada con direcciones lgicas de 32 bits que proporcionan un espacio virtual de 220 pginas y con una memoria fsica de 32 MBytes. Cul ser el tamao de la pgina? Cul ser el tamao mximo de la tabla de pginas si cada entrada de la misma ocupa 32 bits? 21. Si un computador trabaja con direcciones de 16 bits, y posee pginas de tamao 2Kbytes a) Qu tamao de memoria virtual podremos direccionar? b) Cuntas pginas tendr la memoria Virtual? c) Cul ser el tamao del marco de pgina? d) Suponiendo que la memoria fsica es de 8Kbytes, cuntos marcos tendremos? e) Cuntos bits de la direccin de memoria virtual se utilizan para seleccionar entradas en la tabla de pginas si esta es de nico nivel? f) Para que emplearemos los bits restantes de la direccin de memoria virtual? g) Cuntas entradas tendr la tabla de pginas? 22. Un computador tiene una cache, una memoria principal y un disco utilizado como memoria virtual. Si una palabra est en la cache se requieren A ns para acceder a ella, si est en la memoria principal B ns para cargarla en la cache y empezar de nuevo. Si la palabra no est en memoria principal se requieren C ns para traerla del disco, seguidos de B ns para traerla

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a la cache. Si la tas de aciertos de la cache es de (n-1)/n y la memoria principal es (m-1)/m. Cul es tiempo promedio de acceso? 23. Para cada una de las tcnicas de gestin de memoria que aparecen en la tabla, seala con una cruz si tiene la caracterstica indicada en la columna: 1. Necesita soporte del hardware en la MMU 2. Padece fragmentacin externa 3. Padece fragmentacin interna 4. Permite proteger zonas de memoria 5. Es una tcnica de reubicacin dinmica (1) Segmentacin Paginacin Recubrimientos Intercambio Enlace dinmico (2) (3) (4) (5)

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