Tarea 2

Unidad 4 

Problemas del 1 al 19 

1.- Un sistema de computadora tiene suficiente espacio para contener cuatro programas en su memoria principal. La mitad del tiempo todos estos programas están ociosos están esperando E/S ¿Qué fracción del tiempo de CPU desperdicia?

R:cada segmento es un espacio de memoria virtual ordinario y se pagina del mismo modo que la memoria

2.- considere un sistema de intercambio en el que la memoria tiene agujeros con los siguientes tamaños en orden según su posición en la memoria 10k, 4k, 20k, 18k, 7k, 9k, 12k y 15k. ¿Cuál agujero  se toma cuando hay solicitudes de segmentos direcciones virtuales?

(a) 12k

(b) 10k

(c) 9k

3.-¿Qué diferencia hay entre una dirección física  y una dirección virtual?

R: una dirección de MULTCS  consta de partes del segmento y la dirección dentro del segmento se subdivide en el numero de paginas y una palabra dentro de la pagina

4.- empleando la tabla de la figura 4.8  de la dirección física que corresponde a cada una de las siguientes virtuales

(a) 20

(b) 4100

(c) 8300

5.- el procesador Intel 8086  no apoya a la memoria virtual no obstante algunas compañías vendieron previamente sistema que contiene la cpu 8086 no modificaban y realizaban paginación utilize lo que sabe para seguir como lo hicieron

R: se ejecuta con todas las maquinas compatibles con IBM

6.- si una instrucción tarda un microsegundo y una pagina tarda N microsegundos adicionales deduzca una formula para el tiempo de instrucción efectivo si ocurren fallos de paginas cada K instrucciones

R:

7.- una maquina tiene un espacio de direcciones de 32 bits y paginas de 8k. la tabla de paginas esta totalmente en el hardware, con una palabra de 32 bits de cada entrada. Cuando un proceso inicia la tabla de pagina se copia en el hardware desde la memoria a razón de una palabra cada 100ns. Si cada proceso se ejecuta durante 100ms. ¿Qué fracción del tiempo de cpu se dedica a cargar las tablas de páginas?

R: la memoria total requerida para el crecimiento combinado de lo segmentos de datos y de pila de máximo 10K

8.- una computadora con direcciones de 32 bits usa una tabla de páginas de do niveles. Las direcciones virtuales  se dividen en un campo de tablas de paginas de nivel superior. ¿Qué tamaños tienen las paginas y cuanta de ellas hay en el espacio de direcciones?

R: la tabla de procesos del administrador se llama MPROC

9.- A  continuación se lista un programa corto el lenguaje ensamblador para una computadora con paginas con 512 byts

R:

10.- supongo una dirección virtual de 32 byts se divide en cuatro campos a,b,c y d. los primeros tres se utilizan para un sistema de tablas de paginas de tres niveles. ¿el numero de paginas depende de los tamaños de los cuatro campos? ¿Cuáles es importante y cuales no?

R: la tabla importante del administradores es la de agujeros es llamado c

11.- una computadora cuyos procesos tiene 1024 paginas en sus espacios de direcciones mantiene sus tablas de paginas en la memoria. ¿Qué tasas de asiento se necesita para deducir el gasto medio de 200ns?

12.- el TLB y el VAX no contiene un bit R ¿por que?

R: el implementador de sistemas operativos debe incluir código para tener señal

13.- una maquina tiene direcciones virtuales de 48 byts y direcciones físicas de 32 byts. Las paginas son de 8K. ¿Cuántas entradas debe tener la tabla de paginas?

R:

14.- una computadora tiene cuatro marcos de pagina A. acontinuacion se muestra el tiempo de carga el tiempo de ultimo acceso y los byts R y M para cada pagina

pagina	entrada	Ultima referencia	R	M
0	126	279	0	0
1	230	260	1	0
2	120	272	1	1
3	160	280	1	1

A ¿Cuál pagina se reemplazara si se usa NRU?

1

B ¿Cuál pagina se reemplazara si se usa FIFO?

3

C ¿Cuál pagina se reemplazara si se usa LRU?

0

D ¿Cuál pagina se reemplazara si se usa segunda oportunidad?

2

15.- si se emplea reemplazo de pagina FIFO  con cuatro marcos paginas y ocho pagina. ¿Cuántas fallas de paginas ocurrirán con la cadena de referencia 0172327103 si los cuatro marcos inicialmente están vacios?

16.- una computadora pequeña tiene cuatro marcos  de páginas. En el primer tic de reloj, los bits son 111. Si se emplea el algoritmo de madura con un contador de ocho bits indique los valores de los cuatro contadores después del ultimo tic.

17.- que tiempo toma cargar un programa de 64k de un disco cuyo tiempo de búsqueda medio de 30ms cuyo tiempo de rotación es de 20ms y cuyas pistas contienen 32K

A si se usan paginas de 2k

B si se usan paginas de 4k

18.- una de las primeras maquinas de tiempo compartido  tiene una memoria de 4K palabras de 18 bits ¿Por qué se supone usted que escogió este tambor?

19.- una computadora proporciona cada proceso 65 536 bits de espacio de direcciones dividido en paginas 4026 bits

Tarea 1

Mapa mental de los temas 4.1 y 4.2 

Angel Soto

Sistemas Operativos

http://www.xmind.net/m/2A8t/

 UNIDAD II

 ACTIVIDAD 2

1.      Suponga que va a diseñar una arquitectura de computadora avanzada que realizará la conmutación de procesos por hardware, en lugar d>e-tenerinterrupciones. ¿Qué información necesitaría la CPU? Describa cómo podría funcionar la conmutación de procesos por hardware.

La CPU está ejecutando sólo un programa, en el curso de un segundo puede trabajar con varios programas, dando a los usuarios la ilusión de paralelismo. A veces se usa el término seudoparalelismo para referirse a esta rápida conmutación de la CPU entre programas, para distinguirla del verdadero paralelismo de hardware de los sistemas multiprocesador.

2.      En todas las computadoras actuales, al menos una parte de los manejadores de interrupciones se escribe en lenguaje ensamblador. ¿Por qué?

Se incurren en menos errores y los que se cometen son  más fáciles de localizar además, los programas en lenguaje ensamblador son más fáciles de modificar que los programas de lenguaje máquina, Pero existen limitaciones.

4. En un sistema con hilos, ¿hay una pila por hilo o una pila por proceso? Explique.

Por cada hilo hay una pila diferente, pues cada hilo puede ejecutarse en su propio ritmo. Permite a una aplicación realizar varias tareas a la vez (concurrentemente). Los distintos hilos de ejecución comparten una serie de recursos tales como el espacio de memoria, los archivos abiertos, situación de autenticación, etc.

5. ¿Qué es una condición de competencia?

Es un fenómeno que se produce cuando uno o varios procesos compiten por uno o varios recursos produciendo el bloqueo en la ejecución de esos procesos, lo que a la postre termina con el cuelgue del sistema.

9. Considere una computadora que no cuenta con la instrucción TEST AND SET LOCK pero sí tiene una instrucción que intercambia el contenido de un registro y una palabra de memoria en una sola acción indivisible. ¿Se puede usar esta instrucción para escribir una rutina enter_region como la de la Fig. 2-10?

Al igual que todas las soluciones basadas en regiones críticas, el proceso debe invocar  enter_region y leave_region en los momentos correctos para que el método funcione.

10. Bosqueje la forma en que un sistema operativo que puede inhabilitar interrupciones podría implementar semáforos.  Implementar semáforos.

Se proponen dos operaciones DOWN (aplicada a un semáforo verifica si el valor es mayor que 0) y UP (incrementa el valor del semáforo seleccionado) si uno o más procesos están durmiendo en espera, imposibilitados de completar una operación DOWN previa, el sistema escoge uno de ellos.

12. En la sección 2.2.4 se describió una situación con un proceso de alta prioridad, H, y uno de baja prioridad, L, que condujo a la repetición infinita de H. ¿Ocurre el mismo problema si se usa planificación round robin en vez de planificación por prioridad? Explique.

La solución está en la introducción de variables de condición, junto con dos operaciones que se  realizan con ellas, WA y SIGNAL. Cuando un procedimiento de monitor descubre que no puede continuar. Esta acción hace que el proceso invocador se bloquee, y también permite la entrada de otro  proceso al que antes se le había impedido entrar en el monitor.

15. Suponga que tenemos un sistema de transferencia de mensajes que usa buzones. Al enviar mensajes a un buzón lleno o tratar de recibirlos de un buzón vacío, un proceso no se bloquea, sino que recibe de vuelta un código de error. El proceso responde al código de error intentándolo de nuevo, una y otra vez, hasta que tiene éxito. ¿Da este esquema lugar a condiciones de competencia?

Por qué el sistema recibe un mensaje de error y trata de ejecutar el mensaje por defecto.

16. En la solución al problema de la cena de filósofos (Fig. 2-20), ¿por qué se asigna HUNGRY  (Hambriento) a la variable de estado en el procedimiento take_forks (tomar tenedores)?

El filósofo tiene una condición a  modificar el programa de modo que, después de tomar el tenedor izquierdo, el programa  verifique si el tenedor derecho está disponible.

17. Considere el procedimiento put_forks (poner tenedores) de la Fig. 2-20. Suponga que se asigna el valor THINKING (pensando) a la variable de estado state después de las dos llamadas a test (probar), en lugar de antes. ¿Cómo afectaría este cambio la solución para el caso de tres filósofos? ¿Y para 100 filósofos?

Como acotación, vale la pena señalar que si bien los problemas de lectores y escritores y del  peluquero dormido no implican transferencia de datos, pertenecen al área de IPC porque implican  sincronización entre varios procesos.

18. El problema de lectores y escritores se puede formular de varias formas en lo tocante a cuál categoría de procesos puede iniciarse y cuándo. Describa minuciosamente tres variaciones diferentes del problema, cada una de las cuales favorece (o no favorece) alguna categoría de procesos. Para cada variación, explique qué sucede cuando un lector o un escritor quedan listo para acceder a la base de datos, y qué sucede cuando un proceso termina de usar la base de datos.

Los lectores subsecuentes se limitan a incrementar un contador; conforme los lectores salen, decrementan el contador, y el último en salir ejecuta.

20. Los planificadores round robin normalmente mantienen una lista de todos los procesos ejecutables, y cada proceso aparece una y sólo una vez en la lista. ¿Qué sucedería si un proceso ocurriera dos veces en la lista? ¿Puede usted pensar en alguna razón para permitir esto?

Hay que tratar de saber que quiere hacer el planificador porque puede que se ejecute un error y bloquear el sistema.

22. Cinco trabajos están esperando para ejecutarse. Sus tiempos de ejecución esperados son 9, 6, 3, 5 y X. ¿En qué orden deben ejecutarse si se desea minimizar el tiempo medio de respuesta? (Su respuesta dependerá de X.)

23. Cinco trabajos por lotes, A a E, llegan a un centro de cómputo casi al mismo tiempo, y tienen tiempos de ejecución estimados de 10, 6, 2, 4 y 8 minutos. Sus prioridades (determinadas externamente) son 3, 5, 2, 1 y 4, respectivamente, siendo 5 la prioridad más alta. Para cada uno de los siguientes algoritmos de planificación, determine el tiempo de retorno medio de los procesos. Ignore el gasto extra por conmutación de procesos.

(a) Round robin.

(b) Planificación por prioridad.

(c) Primero que llega, primero que se atiende (ejecutados en el orden 10, 6, 2, 4, 8).

(d) El primer trabajo más corto.

27. Explique por qué se usa comúnmente la planificación de dos niveles.

Es más eficiente el intercambio de los procesos con un planificador de dos niveles. Cada conmutación implicaba escribir el proceso actual en disco y leer uno nuevo del disco.