1. Discute as vantagens e desvantagens dum sistema de memória paginada, indicando também a importância do sistema dispôr duma memória cache.

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1 Frequência II, 3 de Junho de 2011 Grupo A: Gestão de Memória (7 Valores) 1. Discute as vantagens e desvantagens dum sistema de memória paginada, indicando também a importância do sistema dispôr duma memória cache. Vantagens Melhor utilização de Memoria não há frag externa grande entre blocos grandes apenas frag interna pequena e não há necessidade de encontrar blocos grandes quer dizer podemos alocar em memoria não contigua (os frames não tèm de estar contíguas) Permite implementar sistema de mem. Virtual Permite partilha de páginas/molduras entre processos Desvantagens Espaço ocupado pelas tabelas de páginas Memory Address translation necessidade de ir duas vezes a mem. Ram.. ai a importância do cache 2. Considere um sistema de gestão de memória com locação contígua de memória com partições múltiplas. Dadas partições de memória disponíveis de 50K, 150K, 200K e 300K (nesta ordem) como é que o SO colocará os processos com 130K, 20K, 80K, 160K, 120K (nesta ordem) usando os algoritmos de (i) Worst-Fit e (ii) Best-Fit. Worst Fit 50K, 150K, 200K e 300K Best 50K, 150K, 200K e 300K

2 3. a. Num sistema de memória virtual paginada com três molduras (frames), quantas faltas de página aconteceriam usando os algoritmos de substituição de página (i) LRU (least recently used) e (ii) Optimal com a seguinte string de referência: 2, 3, 1, 1, 4, 2, 3, 5, 4, 2, 3, 4, 1. 2, 3, 1, 1, 4, 2, 3, 5, 4, 2, 3, 4, falhas/misses 2 hits/sucessos 2, 3, 1, 1, 4, 2, 3, 5, 4, 2, 3, 4, falhas/misses As ultimas duas sub. de paginas tem varias escolhas.. b. Explique o que é a anomalia de Belady e se poderá acontecer com a utilização do algoritmo Optimal? Explique a sua resposta. Fenómeno onde mais mem. Fis implique mais page misses Não poderá acontecer com alg. Optimal um argumento de senso comum deverá mostrar.. o alg optimal minimize page misses olhando para o futuro e substitui paginas que não vão ser necessárias durante o período de tempo mais longo portanto não poderá sofrer da anomalia 4. Um sistema de memória virtual tem um tamanho de página de 16 palavras, 6 páginas virtuais e 4 páginas físicas. A tabela de páginas está no estado apresentado em baixo. Um endereço virtual neste sistema tem 8 bits, sendo que os primeiros 3 bits indicam o número de página. Para os seguintes endereços (a) diga se o resultado é uma page hit/miss (falha/sucesso) ou é uma interrupção/trap para o sistema operativo e (b) calcule o endereço físico quando apropriado - em valor decimal , = , = ,4 miss ,3 trap , = ,1 miss Página virtual Página física Válido/Inválido

3 Grupo B: Threads, Concorrência e Sincronização (7 valores) 1. O que é uma instrução atómica? Ins. Indivisivel sem interrupt..completar sempre até fim p.exe as instruções do Intel - test and set, compare and Exchange repare que poderá ter mais duma acção p.ex obter variável de memoria, trancar barramento de memoria, inspeccionar variável, alter variável e escrever novamente em memoria, destrancar bus. 2. Trincos lógicos podem ter espera activa ou não. Explique esta afirmação! while(trinco==fechado); Usando semáforo/desligando Interrupts espera activa sem espera activa 3. Considere o seguinte programa. int x=0; void mais2x() { x=x+2; } void mais3x3() { x=x+3; } int main() { } int i; pthread_t th[3]; pthread_create( &th[0], NULL, mais2x, NULL); pthread_create( &th[1], NULL, mais2x, NULL); pthread_create( &th[2], NULL, mais3x3, NULL); for (i=0;i<3;i++) printf( x=%d\n,x); pthread_join( th[i], NULL); a) Na execução deste programa com OS Linux quando e quantos processos e quantas threads são criados? 1p e 1t no inicio do programa Mais 3t nas alinhas de pthread_create No total - 1 processo e 4 threads b) Quais são os cinco outputs possíveis do programa? 2,4,7,3,5 c) Explique cuidadosamente (faça uso dum program trace, pseudo-codigo, fluxograma etc) como o output poderá ser x=5. Decomposição da instrução de incrementação que não é atómica! Incrementação (1) mov x %reg (2) inc %reg 2 (3) mov %reg x Notação Thread (0,1,2) Instruction (1,2,3) INICIO com os 3 threads activas criados nas linhas pthread_create. Importante é de haver comutação de contexto entre as threads (aqui x=2) (x=4) 2-3 (x=5) FIM depois de todos os pthread_joins x=5!! Departamento de Informática, UBI. Frequência II 2011

4 d) Usando psuedo-codigo ou o sintaxe de Posix (ver folha anexo) explique como é que pode usar um semáforo para garantir que o resultado deste programa seja x=7 Declaração duma variável global sem_t s; Utilização nas funções mais2x e mais3x3 void mais2x() { sem_wait(&s); x=x+2; sem_post(&s); } void mais3x3() { sem_wait(&s); x=x+3; sem_post(&s); } inicialização na função main()sem_init(&s,0,1); 4. Considere a seguinte situação com 3 processos e 4 tipos de recursos (quatro unidades de fitas, dois plotters, três scanners e uma unidade de CD-ROM). Ao processo 1 está atribuído um scanner. Ao processo 2 está atribuído duas unidades de fitas e a unidade de CD-ROM. Processo 3 tem um plotter e dois scanners. O processo P1 está à espera de duas unidades de fita e a CD-ROM. Processo 2 está à espera duma unidade de Fita e um scanner, O processo 3 está a espera de duas unidades de fita e um plotter. cdrom plotters P1 P2 P3 fitas scanners a) Desenhe o grafo de atribuição/alocações de recursos para esta situação. b) Existe uma situação de bloqueio entre os processos ou não? Justifique. Há ciclo! Mas neste caso com instancias múltiplas não é uma condição suficiente. Mas bloqueio mutua deste conjunto? Não há neste momento.. visto que o p3 pode ser satisfeito.. e depois o P2 e depois o P1. Portanto há maneira de alocar os recursos para evitar Deadlock. A situação interessante é que futuramente poder haver deadlock depende de como os recursos vão ser alocados. Departamento de Informática, UBI. Frequência II 2011

5 Grupo C: Comunicação entre Processos(6 valores) Utilizando pipetas de baixo nível é possível criar uma comunicação bidireccional entre dois processos. Escreva um programa no qual o processo cliente lê o nome dum ficheiro, uma string de (máximo) 30 caracteres a partir do teclado e envie esta string para o processo servidor. O processo servidor enviará ao processo cliente o tamanho do ficheiro (long) e a data/tempo de ultimo acesso ao ficheiro (time_t). O processo cliente imprimirá então estas duas informações no ecrã. Notas: O processo progénito (filho) será o cliente e o processo progenitor (pai) será o servidor. Para imprimir uma data no ecrã precisará da função ctime(). A sintaxe da função stat() e a sintaxe das outras funções necessárias são dadas numa folha anexa ao teste. Declaração de variáveis para os descritores de ficheiro e Abertura dos dois pipes int p1[2], p2[2]; pipe(p1); pipe(p2); Criação dum novo processo DEPOIS de criar os pipes int pid; Pid=fork() Identificação corecta do cliente e servidor (if 0==pid etc) Cliente Leitura do nome fgets / scanf etc. Envio do nome ao servidor (write) Recepção dos dois resultados (read) Imprimri no ecrã ( printf ) Server Recepção do nome Utilização da função stat Envio dos resultados Mais Função ctime(), utilização correcta do sizeof(), Correcta utilização do envio/recepção de bytes Utilização correcta dos apontadores. Departamento de Informática, UBI. Frequência II 2011

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