(Microsoft PowerPoint - Exerc\355cios 2 Resolvidos ... - DCC - UFRJ
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Gerenciamento de Recursos I<br />
Exercícios – Gerência de Memória<br />
1) Considerando o uso de particionamento Buddy em um sistema com 4 GB de memória<br />
principal, responda as seguintes perguntas:<br />
a) Esboce o gráfico que representa o uso da memória caso a seguinte sequência de<br />
requisições seja apresentada no sistema: A (130 MB), B (750 MB), C (600 MB), D (300<br />
MB) e E (230 MB).<br />
A<br />
E<br />
D<br />
B<br />
4 Gb<br />
<strong>UFRJ</strong> – IM – <strong>DCC</strong> Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos<br />
C<br />
1
Gerenciamento de Recursos I<br />
Exercícios – Gerência de Memória<br />
1) Considerando o uso de particionamento Buddy em um sistema com 4 GB de memória<br />
principal, responda as seguintes perguntas:<br />
a)<br />
b) É possível no particionamento Buddy haver fragmentação externa? Justifique.<br />
R: Sim, causado pelas sobras de áreas geradas pelo próprio particionamento Buddy, as<br />
quais não são capazes de armazenar nenhum processo (novo) que esteja na fila de<br />
prontos.<br />
c) Indique no gráfico que representa o uso de memória onde seria carregado o processo<br />
X, de tamanho igual a 240 MB.<br />
4 Gb<br />
A<br />
E<br />
D<br />
B<br />
<strong>UFRJ</strong> – IM – <strong>DCC</strong> Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos<br />
C<br />
X<br />
2
Gerenciamento de Recursos I<br />
Exercícios – Gerência de Memória<br />
2) Suponha um sistema computacional com 64 KB de memória principal e que utilize um<br />
sistema operacional de 14 KB que implementa alocação contígua de memória.<br />
Considere também um programa de 90 KB, formado por um módulo principal de 20 Kb<br />
e três módulos independentes, cada um com 10 KB, 20 KB e 30 KB. Como o programa<br />
poderia ser executado utilizando-se apenas a técnica de overlay?<br />
R: Como existe apenas 50Kb para a execução do programa, a memória deve ser<br />
dividida em duas áreas: uma para o módulo principal (20Kb) e outra de overlay para a<br />
carga dos módulos, em função do tamanho do maior módulo (30 Kb).<br />
3) Considere um sistema que possua as seguintes áreas livres na memória principal,<br />
ordenadas crescentemente: 10 Kb, 4 Kb, 20 Kb, 18 Kb, 7 Kb, 9 Kb, 12 Kb, 12 Kb e 15<br />
Kb. Para cada programa abaixo, qual seria a partição alocada utilizando-se as<br />
estratégias first-fit, best-fit e worst-fit (Tanenbaum, 1992)?<br />
a) 12 Kb<br />
b) 10 Kb<br />
c) 9 Kb<br />
R: First-fit: 20Kb, 10Kb e 18Kb<br />
Best-fit: 12Kb, 10Kb e 9Kb.<br />
Worst-fit: 20Kb, 18Kb e 15Kb.<br />
<strong>UFRJ</strong> – IM – <strong>DCC</strong> Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos<br />
3
Gerenciamento de Recursos I<br />
Exercícios – Gerência de Memória<br />
4) Um sistema utiliza alocação particionada dinâmica como mecanismo de gerência de<br />
memória. O sistema operacional aloca uma área de memória total de 50 Kb e possui,<br />
inicialmente, os programas da tabela a seguir<br />
Tamanho Status<br />
5 Kb Processo A<br />
3 Kb Processo B<br />
10 Kb Livre<br />
6 Kb Processo C<br />
26 Kb Livre<br />
Realize as operações abaixo, sequencialmente, mostrando o estado da memória após<br />
cada uma delas. Resolva a questão utilizando as estratégias best-fit, worst-fit e first-fit.<br />
a) alocar área para o processo D que possui 6 Kb;<br />
b) liberar a área do programa A;<br />
c) alocar área para o processo E que possui 4 Kb<br />
<strong>UFRJ</strong> – IM – <strong>DCC</strong> Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos<br />
4
a)<br />
b)<br />
c)<br />
5 Kb Programa A<br />
3 Kb Programa B<br />
6 Kb Programa D<br />
4 Kb Livre<br />
6 Kb Programa C<br />
26 Kb Livre<br />
5 Kb Livre<br />
3 Kb Programa B<br />
6 Kb Programa D<br />
4 Kb Livre<br />
6 Kb Programa C<br />
26 Kb Livre<br />
5 Kb Livre<br />
Gerenciamento de Recursos I<br />
Exercícios – Gerência de Memória<br />
Best-fit Worst-fit First-fit<br />
3 Kb Programa B<br />
6 Kb Programa D<br />
4 Kb Programa E<br />
6 Kb Programa C<br />
26 Kb Livre<br />
5 Kb Programa A<br />
3 Kb Programa B<br />
10 Kb Livre<br />
6 Kb Programa C<br />
6 Kb Programa D<br />
20 Kb Livre<br />
5 Kb Livre<br />
3 Kb Programa B<br />
10 Kb Livre<br />
6 Kb Programa C<br />
6 Kb Programa D<br />
20 Kb Livre<br />
5 Kb Livre<br />
3 Kb Programa B<br />
10 Kb Livre<br />
6 Kb Programa C<br />
6 Kb Programa D<br />
4 Kb Programa E<br />
16 Kb Livre<br />
5 Kb Programa A<br />
3 Kb Programa B<br />
6 Kb Programa D<br />
4 Kb Livre<br />
6 Kb Programa C<br />
26 Kb Livre<br />
5 Kb Livre<br />
3 Kb Programa B<br />
6 Kb Programa D<br />
4 Kb Livre<br />
6 Kb Programa C<br />
26 Kb Livre<br />
4 Kb Programa E<br />
1 Kb Livre<br />
3 Kb Programa B<br />
6 Kb Programa D<br />
4 Kb Livre<br />
6 Kb Programa C<br />
26 Kb Livre<br />
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Gerenciamento de Recursos I<br />
Exercícios – Endereçamento em MV<br />
1) Um sistema com gerência de memória virtual por paginação possui tamanho de página<br />
com 512 posições, espaço de endereçamento virtual com 512 páginas endereçadas de<br />
0 à 511 e memória real com 10 páginas numeradas de 0 à 9. O conteúdo atual da<br />
memória real contém apenas informações de um único processo e é descrito<br />
resumidamente na tabela abaixo:<br />
Endereço Físico Conteúdo<br />
1536 PV 34<br />
2048 PV 9<br />
3072 TP<br />
3584 PV 65<br />
4608 PV 10<br />
a) Considere que a entrada da tabela de páginas<br />
contém, além do endereço do frame, também o<br />
número da página virtual. Mostre o conteúdo<br />
da tabela de páginas deste processo.<br />
b) Mostre o conteúdo da tabela de páginas após a<br />
página virtual 49 ser carregada na memória a<br />
partir do endereço real 0 e a página virtual 34<br />
ser substituída pela página virtual 12.<br />
c) Como é o formato do endereço virtual deste<br />
sistema?<br />
d) Qual endereço físico está associado ao<br />
endereço virtual 4613?<br />
<strong>UFRJ</strong> – IM – <strong>DCC</strong> Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos<br />
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a) Considere que a entrada da tabela de páginas<br />
contém, além do endereço do frame, também o<br />
número da página virtual. Mostre o conteúdo<br />
da tabela de páginas deste processo.<br />
b) Mostre o conteúdo da tabela de páginas após a<br />
página virtual 49 ser carregada na memória a<br />
partir do endereço real 0 e a página virtual 34<br />
ser substituída pela página virtual 12.<br />
c) Como é o formato do endereço virtual deste<br />
sistema?<br />
d) Qual endereço físico está associado ao<br />
endereço virtual 4613?<br />
Gerenciamento de Recursos I<br />
Exercícios – Endereçamento em MV<br />
NPV Frame<br />
9 4<br />
10 9<br />
34 3<br />
65 7<br />
NPV Frame<br />
9 4<br />
10 9<br />
12 3<br />
49 0<br />
65 7<br />
R: O endereço virtual possui 9 bits para<br />
endereçar a tabela de páginas e 9 bits<br />
para o deslocamento dentro da página.<br />
R: O endereço virtual 4613 encontra-se na página<br />
virtual 9 (4613/512), que inicia no endereço virtual<br />
4608. Como o deslocamento dentro do endereço<br />
virtual é 5, o endereço físico é a soma deste mesmo<br />
deslocamento ao endereço inicial do frame 2048, ou<br />
seja, 2053.<br />
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Gerenciamento de Recursos I<br />
Exercícios – Endereçamento em MV<br />
2) Um sistema operacional implementa gerência de memória virtual por paginação.<br />
Considere endereços virtuais com 16 bits, referenciados por um mesmo processo<br />
durante sua execução e sua tabela de páginas abaixo com no máximo 256 entradas,<br />
sendo que estão representadas apenas as páginas presentes na memória real. Indique<br />
para cada endereço virtual a seguir a página virtual em que o endereço se encontra, o<br />
respectivo deslocamento e se a página encontra-se na memória principal neste<br />
momento.<br />
Página Endereço Físico a) (307) 10 Página virtual 1, deslocamento 51<br />
e está na memória.<br />
0 8 K<br />
1 4 K<br />
2 24 K<br />
3 0 K<br />
4 16 K<br />
5 12 K<br />
9 20 K<br />
11 28 K<br />
b) (2049) 10 Página virtual 8, deslocamento 1 e<br />
não está na memória.<br />
c) (2304) 10 Página virtual 9, deslocamento 0 e<br />
está na memória.<br />
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8
Gerenciamento de Recursos I<br />
Exercícios – Endereçamento em MV<br />
3) Uma memória virtual possui páginas de 1024 endereços, existem 8 páginas virtuais e<br />
4096 bytes de memória real. A tabela de páginas de um processo está descrita abaixo,<br />
sendo que o asterisco indica que a página não está na memória principal:<br />
Página Virtual Página Real<br />
0 3<br />
1 1<br />
2 *<br />
3 *<br />
4 2<br />
5 *<br />
6 0<br />
7 *<br />
a) Faça a lista/faixa de todos os endereços virtuais<br />
que irão causar page fault.<br />
R: Pag. 2 (2048 / 3071), pag. 3 (3072 / 4095),<br />
pag. 5 (5120 / 6143) e pag. 7 (7168 / 8191).<br />
b) Indique o endereço real correspondente aos<br />
seguintes endereços virtuais: 0, 1023, 1024, 6500<br />
e 3728.<br />
End. Virtual 0 (PV 0 / Desloc 0) End. Real = 3072 + 0 = 3072<br />
End. Virtual 1023 (PV 0 / Desloc 1023) End. Real = 3072 + 1023 = 4095<br />
End. Virtual 1024 (PV 1 / Desloc 0) End. Real = 1024 + 0 = 1024<br />
End. Virtual 6500 (PV 6 / Desloc 356) End. Real = 0 + 356 = 356<br />
End. Virtual 3728 (PV 3 / Desloc 656) Page Fault<br />
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Gerenciamento de Recursos I<br />
Exercícios – Busca e alocação em MV<br />
4) Considere um sistema de memória virtual que implemente paginação, onde o limite de<br />
frames por processo é igual a três. Descreva para os itens abaixo, onde é apresentada uma<br />
sequência de referências à páginas pelo processo, o número total de page fault para as<br />
estratégias de realocação de páginas FIFO e LRU. Indique qual a mais eficaz para cada<br />
item.<br />
a) 1 / 2 / 3 / 1 / 4 / 2 / 5 / 3 / 4 / 3<br />
FIFO = Total PF = 5 (melhor política)<br />
1 2 3 1 4 2 5 3 4 3<br />
PF PF PF - PF (sai 1) - PF (sai 2) - - -<br />
LRU = Total PF = 8<br />
1 2 3 1 4 2 5 3 4 3<br />
PF PF PF - PF (sai 2) PF (sai 3) PF (sai 1) PF (sai 4) PF (sai 2) -<br />
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Gerenciamento de Recursos I<br />
Exercícios – Busca e alocação em MV<br />
4) Considere um sistema de memória virtual que implemente paginação, onde o limite de<br />
frames por processo é igual a três. Descreva para os itens abaixo, onde é apresentada uma<br />
sequência de referências à páginas pelo processo, o número total de page fault para as<br />
estratégias de realocação de páginas FIFO e LRU. Indique qual a mais eficaz para cada<br />
item.<br />
b) 1 / 2 / 3 / 1 / 4 / 1 / 3 / 2 / 3 / 3<br />
FIFO = Total PF = 7<br />
1 2 3 1 4 1 3 2 3 3<br />
PF PF PF - PF (sai 1) PF (sai 2) - PF (sai 3) PF (sai 4) -<br />
LRU = Total PF = 5 (melhor política)<br />
1 2 3 1 4 1 3 2 3 3<br />
PF PF PF - PF (sai 2) - - PF (sai 4) - -<br />
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Gerenciamento de Recursos I<br />
Exercícios – Busca e alocação em MV<br />
5) Em um sistema paginado, as páginas têm 4Kb endereços, a memória principal possui<br />
32Kb e o limite de páginas na memória principal é de 8 páginas. Um programa faz<br />
referência à endereços virtuais situados nas páginas 0, 2, 1, 9, 11, 4, 5, 2, 3, 1, nesta<br />
ordem. Após essa sequência de acessos, a tabela de páginas completa desse programa tem<br />
a configuração abaixo, sendo que as entradas em branco correspondem a páginas<br />
ausentes.<br />
Página End. Físico<br />
0 8 K<br />
1 4 K<br />
2 24 K<br />
3 0 K<br />
4 16 K<br />
5 12 K<br />
6 *<br />
7 *<br />
8 *<br />
9 20 K<br />
10 *<br />
11 28 K<br />
12 *<br />
13 *<br />
14 *<br />
15 *<br />
a) Qual o tamanho (em bits) e o formato do endereço virtual? Justifique.<br />
R: 4 bits para o número da página, possibilitando endereçar as 16 páginas<br />
possíveis, e 12 bits para o deslocamento, possibilitando endereçar os 4K<br />
endereços de uma página.<br />
a) O processo faz novas referências à endereços virtuais situados nas páginas<br />
5, 15, 12, 8 e 0, nesta ordem. Complete o quadro a seguir, que ilustra o<br />
processamento dessa sequência de acessos utilizando a estratégia de<br />
remoção FIFO. Mostre o estado final da tabela de páginas.<br />
Página Referenciada Página Page Fault<br />
Removida (sim/não)<br />
5 - Não<br />
15 0 Sim<br />
12 2 Sim<br />
8 1 Sim<br />
0 9 Sim<br />
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Gerenciamento de Recursos I<br />
Exercícios – Busca e alocação em MV<br />
6) Em um computador, o endereço virtual é de 16 bits e as páginas têm tamanho de 2Kb<br />
endereços. O WSL (Working Set List) de um processo qualquer é de quatro páginas.<br />
Inicialmente, nenhuma página está na memória principal. Um programa faz referência a<br />
endereços virtuais situados nas páginas 0, 7, 2, 7, 5, 8, 9, 2 e 4, nesta ordem.<br />
a) Quantos bits do endereço virtual destinam-se ao número da página? E ao deslocamento?<br />
R: 5 bits para nº da página e 11 bits para o deslocamento.<br />
b) Ilustre o comportamento da política de substituição LRU, mostrando, a cada referência,<br />
quais páginas estão em memória, os page faults causados e as páginas escolhidas para<br />
saírem da memória.<br />
Página virtual Páginas na memória Page fault? Página a ser substituída<br />
0 - Sim -<br />
7 0 Sim -<br />
2 7, 0 Sim -<br />
7 2, 7, 0 Não -<br />
5 7, 2, 0 Sim -<br />
8 5, 7, 2, 0 Sim 0<br />
9 8, 5, 7, 2 Sim 2<br />
2 9, 8, 5, 7 Sim 7<br />
4 2, 9, 8, 5 Sim 5<br />
- 4, 2, 9, 8 - -<br />
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Gerenciamento de Recursos I<br />
Exercícios – Busca e alocação em MV<br />
7) Em um computador, o endereço virtual é de 16 bits e as páginas têm tamanho de 4K<br />
bytes. O limite de páginas reais de um processo qualquer é de 5 páginas. A memória<br />
principal é de 32K bytes. Inicialmente, nenhuma página está em memória. Um programa não<br />
possui nenhuma página carregada na memória principal e faz referência a endereços virtuais<br />
situados nas páginas 0, 1, 2, 1, 5, 0, 8, 9, 2 e 0, nesta ordem.<br />
a) Quantos bits do endereço virtual destinam-se ao número da página e ao deslocamento?<br />
b) Em quantas páginas reais está dividida a memória principal?<br />
c) Ilustre o comportamento da política de substituição LRU (Least Recently-Used) na tabela<br />
abaixo, mostrando a cada referência, que páginas estão em memória principal, os page<br />
faults causados e as páginas escolhidas para saírem da memória.<br />
Página Virtual Page Fault (S/N) Pág. que Sai da MP<br />
0 Sim --<br />
1 Sim --<br />
2 Sim --<br />
1 Não --<br />
5 Sim --<br />
0 Não --<br />
8 Sim --<br />
9 Sim 2<br />
2 Sim 1<br />
0 Não --<br />
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Gerenciamento de Recursos I<br />
Exercícios – Busca e alocação em MV<br />
d) Após várias seqüências de acesso, a tabela de páginas completa deste programa tem a seguinte<br />
configuração (entradas em branco correspondem a páginas ausentes na memória principal):<br />
Página 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15<br />
End.físico 8K 4K 0 28K 20K<br />
Suponha que a próxima instrução a ser executada se encontra localizada no endereço virtual 4120, como a<br />
seguir:<br />
Endereço virtual Instrução .<br />
4120 mov 8200, reg reg