Os Sistemas Operacionais

Unip - Araraquara Ciências da Computação Sistemas Operacionais Prof. Flavio Souza ([e-mail]) 2a. Lista de Exercícios  

 

Lista de resolução INDIVIDUAL a ser entregue até o dia prova. Documento deve ser MANUSCRITO e entregue fisicamente ao professor. Documentos virtuais não serão aceitos!!! A avaliação será baseada nas listas de exercícios disponibilizadas.  

 

1. Comente o que significa os conceitos indicados a seguir e analise em que contexto(s) pode(m) acontecer, como interferem no desempenho do sistema, como interferem na utilização da memória, quando devem ser considerados, etc. Para cada caso veja o que é pertinente analisar: • Realocação • Partições fixas  • Partições variáveis • Fragmentação interna  • Fragmentação externa • Endereço lógico ou virtual • Endereço físico ou real • Page-in • Page-out • Falta de página

 

2. A fragmentação interna e a externa podem ocorrer em diversas ocasiões quando está sendo considerado o gerenciamento de memória. Considere os seguintes casos: a. Alocação dos dados e processos na memória b. Memória virtual Analise cada um desses casos e discuta o que significa cada tipo de fragmentação no contexto considerado, qual o impacto de cada uma delas em termos de desempenho do sistema, em termos de utilização da memória e em termos de gerenciamento da memória.

 

3. Comente como a multiprogramação interfere no gerenciamento da memória. R: Um processo precisa de espaço na memória para ficar alocado, caso a memória fique cheia, será preciso liberar espaço para o novo processo. Agora vamos supor que um novo processo necessite de 24 mb e existe 2 processos de 12mb e cada um levará 2 minutos para serem concluídos Devido a esperas de E/S. Nesse caso usando a multiprogramação com o uso de um algoritmo escalonamento eficiente reduza de 4 minutos para 1:30 minutos, com isso levará menos tempo para a memória ser liberada.

4. Existem basicamente duas técnicas para alocação dinâmica de memória: bitmaps e listas encadeadas. Comente cada uma delas discutindo as vantagens e desvantagens que apresentam. Cite exemplos práticos de como cada uma pode ser utilizada adequadamente.

 

5. O que é um sistema de arquivos? Quais as principais funções de um sistema de arquivos?

 

6. Discuta em que aspectos o sistema de arquivos pode influenciar no desempenho e na segurança de um sistema computacional

 

7. Considere as seguintes técnicas para alocação de arquivos em disco: contínua; com lista encadeada; com lista encadeada utilizando uma tabela na memória (FAT) e indexada (INodes). Comente as principais vantagens e desvantagens de cada uma delas. Defina critérios para determinar quando deve ser utilizada qual técnica. Determine um conjunto de características que devem ser consideradas para determinar os critérios, tais como: tamanho do arquivo, quantidade de acessos ao arquivo, tipo de acesso usualmente feito no arquivo (seqüencial, aleatório, etc.), tipo de operação realizada no arquivo (leitura, escrita, etc.), dentre outras que você julgar interessante.

 

8. Considere um disco com tempo médio de busca de 20 milisegundos, tempo de rotação de 16 milisegundos e com trilhas armazenando 32 Kbytes de dados em 16 setores.

 

a. Quanto tempo leva para carregar um programa de 64Kbytes, armazenado no disco, considerando que as páginas (blocos) têm 2 Kbytes e estão espalhadas aleatoriamente no disco? b. Quanto tempo leva para carregar um programa de 64Kbytes, armazenado no disco, considerando que as páginas (blocos) têm 8 Kbytes e estão espalhadas aleatoriamente no disco? 9. Considera as seguintes abordagens para realizar E/S: programada, por interrupção e por DMA e responda: a. Quais as etapas envolvidas com E/S programada? Qual o overhead apresentado por essa forma de E/S? b. Quais as etapas envolvidas com E/S orientada à interrupção? Qual o overhead apresentado por essa forma de E/S? c. Quais as etapas envolvidas com E/S utilizando DMA? Qual o overhead apresentado por essa forma de E/S?

 

10. Descreva as quatro camadas do software de gerenciamento de E/S, detalhando a função de cada uma delas e mostrando se cada uma delas é dependente ou independente do dispositivo de E/S.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) Realocação: Os processos são alocados em partições diferentes, mas a partição será escolhida pelo gerenciador de memória o que não é garantido qual é o local que o processo ira ser alocado, o que causa um gasto de tempo tornando ineficiente. Porém a melhor solução é que a realocação seja feita em execução, e que as informações de endereço inicial e o tamanho da partição seja guardada em registradores.

Partições fixas: Partições com tamanhos fixos definidos na inicialização do Sistema Operacional, os programas podem utilizar apenas uma partição mesmo ou outras disponíveis, possui problemas com fragmentação devido a todos processos terão grande chance de não ter o mesmo tamanho (como um processo de 5kb numa partição de 6kb)

Partições variáveis: partições com o tamanho variável se adaptando ao tamanho do processo, porém possui fragmentação devido aos processos conforme vão terminando, deixam espaços menores. Possui duas formas de resolver o problema

1- reunir os espaços que estão adjacente e forma uma partição maior;

2- realocar as partições ocupadas eliminando espaços, mas aumenta a complexibilidade do algoritmo.

Fragmentação interna: ocorrida quando um processo é alocado em uma partição com tamanho maior do que o processo necessita, acaba tendo desperdício de memória.

Fragmentação externa: É o total de memória desperdiçada (soma do total de fragmentação de todas partição na memória).

Endereço lógico/Virtual: Endereço gerado pela CPU(Lógico), programas de usuário apenas veem endereços lógicos.

Endereço Físico/Real: São endereços que são enviados para a memória (enviados pela MMU), endereços lógicos são transformados em físicos no momento de execução dos processos.  

Page-in/Page-out: Na paginação por demanda de vez realizar um swap in/out de um processo é enviado realiza apenas de uma página do processo page in/out, carregas as páginas apenas para a memória principal quando referenciadas (enviadas quando necessárias), reduz operações de E/S, reduz a quantidade de memória utilizada por processo, aumenta o grau de multiprogramação.