Контрольная работа 1-02

Вариант 2

0. За разговоры с соседом -3 балла за каждый.

1. (3 балла) Что такое вытесняющее краткосрочное планирование процессов?

2. (5 баллов) В некоторой операционной системе, похожей на UNIX, существует единственный способ порождения нового процесса, который будет являться дубликатом родительского процесса по регистровому и пользовательскому контекстам, с помощью системного вызова fork(). Неопытный программист написал следующую программу:
   
   

   void main()
   { int i;
   for (i = 0; i < n; i++){
   fork();
   }
   while(1); }
   где n - некоторая положительная константа. Сколько процессов будет запущено в операционной системе в результате ее выполнения? Дайте обоснование ответа.
   
   
3. (12 баллов) Пусть в вычислительную систему поступают пять процессов различной длительности со статическими приоритетами по следующей схеме:

 

Номер процесса	Момент поступления в систему	Время исполнения	Приоритет
1	3	10	1
2	6	4	0
3	0	4	3
4	2	1	4
5	4	3	2

Вычислите среднее время между стартом процесса и его завершением (turnaroud time) и среднее время ожидания процесса (waiting time) для каждого из трех алгоритмов планирования: FCFS (First Come First Served), RR (Round Robin) и вытесняющее приоритетное планирование. При вычислениях считать, что процессы не совершают операций ввода-вывода, величину кванта времени принять равной 3, временем переключения контекста пренебречь. Для алгоритма RR принять, что вновь прибывший процесс попадает в САМЫЙ конец очереди готовых (после процесса, отработавшего свой квант). Наивысшим приоритетом является приоритет 0.

4. (9 баллов) Три процедуры A, B и C, расположенные в разных файлах, были объединены в одну программу с помощью linker'а и загружены в память. Размеры их составляют 900, 1000 и 1300 машинных слов соответственно. Рассмотрим следующие схемы управления памятью:
   

   a) Страничная организация (без сегментации). Размер страницы - 1000 слов, таблица страниц занимает одну страницу.
   b) Сегментная организация (без страниц). Для каждой процедуры используется свой сегмент памяти. Таблица сегментов занимает 1000 слов.
   c) Сегментно-страничная организация. Комбинация информации из пунктов a) и b). Для всех трех схем организации определите количество памяти, требующееся программе для ее полной загрузки в оперативную память (т.е. для загрузки процедур и всех необходимых таблиц).




5. (15 баллов) В вычислительной системе моделируется отдых пассажиров на прогулочном катере. Катер вмещает N человек и совершает кольцевые прогулки по расписанию через равные промежутки времени. Если к моменту очередного отправления пассажиров нет, катер остается на месте до следующего времени отправления. По окончании прогулки все пассажиры покидают катер. Пассажиры не садятся на катер до выхода прибывших пассажиров. Каждый пассажир моделируется процессом
   

Процесс i-й пассажир:

while (1) {
<зайти на катер>
<сойти с катера>
}

 

Катер представляется процессом:

<приплыть из гавани>

while(1){ do {
<ждать время T> } while(число пассажиров == 0);
<совершить прогулку> }

Опишите схему организации прогулок, используя семафоры Дейкстры и разделяемые переменные.



6. (5 баллов) В вычислительной системе с сегментной организацией памяти из 32-х бит адреса старшие 14 его бит отводятся для номера сегмента.




1. Какое максимальное количество сегментов может иметь процесс? Каков максимальный размер сегмента?
2. Для некоторого процесса таблица сегментов в этой системе имеет вид:

Номер сегмента	Адрес начала сегмента	Длина сегмента
1	0x00000	0x8000
2	0x20000	0x2000
3	0x10000	0x10000
5	0x30000	0x0f000

Каким физическим адресам соответствуют адреса 0х45678, 0x170201, 0x1300de?

7. (5 баллов) В вычислительной системе со страничной организацией памяти время доступа процессора к оперативной памяти составляет 100 нс, а время доступа к ассоциативной памяти составляет 15 нс. Частота попаданий в ассоциативную память при обращении к данным (hit ratio) соcтавляет 80%. Оцените среднее время доступа к одному данному.