Tentamen i Operativsystem och Distribuerade System, DPT202 ...

Tentamen i Operativsystem och Distribuerade System,
DPT202/DET302
Onsdagen den 12 januari, 2000, kl 9-14
Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare
Endast lösningen till EN uppgift PER BLAD
Skriv NAMN på varje blad
Om du tycker att det saknas information/data/värden i någon uppgift,
så gör rimliga antagenden och redovisa dem. Alla svar ska motiveras!
Maxpoäng: 50 poäng
LYCKA TILL!
Uppgift 1 (10p)
Denna uppgift består av tio olika delfrågor med tre olika svarsalternativ (1, X, 2) till varje delfråga.
Rätt svar på en delfråga ger en poäng (+1p), fel svar ger minus en poäng (-1p) och inget svar ger
noll poäng (0p) på den delfrågan. Maxpoäng på uppgiften är 10 poäng och lägsta är 0 poäng (man
kan alltså inte på minuspoäng på uppgiften som helhet). Svarsblankett finns på sista bladet. På
denna uppgift behöver endast svar anges.
a) Vilken av följande scheduleringsalgoritmer ger kortast medelväntetid
1) Round-robin
X) First-come, first-served
2) Shortest-job-first
b) Vilken av följande operationer får inte göras i användarmode (‘user mode’) utan bara i priviligierad
mode (‘system/superviser mode’)
1) Sätta på avbrott
X) Stänga av avbrott
2) Byta från ‘user mode’ till ‘system mode’
c) Givet ett system med n st körbara processer. På hur många olika sätt kan man schemalägga dessa
processer, dvs i hur många olika ordningar kan de exekveras
1) n!
X) 2n
2) n 2
d) Vilken uppgift har en MMU (Memory Management Unit)
1) Att allokera dynamiskt minne.
X) Att översätta logiska adresser till fysiska adresser.
2) Att hålla reda på vilka delar av hårddisken som är lediga.
e) I ett visst virtuellt minnessystem är en virtuell adress 28 bitar lång, en fysisk adress 24 bitar och sidstorleken
4 Kbyte. Hur mycket minne går åt till en sidtabell i en nivå om varje rad i tabellen är 4
bytes
1) 256 kbyte
X) 1 Mbyte
2) 64 kbyte

f) Antag ett segmentindelat minne med följande segmenttabell:
Segment Base Limit
0 128 37
1 527 100
2 650 1024
Vilken fysisk adress motsvarar den logiska adressen
1) 203
X) 175
2) 602
g) Antag en hårddisk som snurrar med 7500 varv/minut. Hur lång är rotationsfördröjningen (‘rotational
delay’) i genomsnitt
1) 0.1 ms
X) 4 ms
2) 8 ms
h) Antag en hårddisk som snurrar med 7500 varv/minut. Hur lång är överföringtiden (‘transfer time’)
för ett block om det ryms 32 block per spår
1) 0.25 ms
X) 0.1 ms
2) 0.0125 ms
i) Hur lång är den totala söktiden (‘seek time’) om 8 block ska läsas från en hårddisk under följande
förutsättningar: läshuvudet befinner sig vid cylinder 53 från början, det tar 0,1 ms att flytta läshuvudet
från en cylinder till nästa, blocken läses från cylindrarna 98, 183, 73, 122, 14, 124, 65, 67 och
‘shortest-seek-first’ algoritmen används för att flytta läshuvudet
1) 64,0 ms
X) 23,6 ms
2) 20,8 ms
j) Ett motiv för distribuerade system är att tillgängligheten ska bli högre. Säg att vi har ett system med
5 datorer och sannolikheten att en maskin krashar är 10%. Hur stor är då sannolikheten att alla 5 är
nere
1) 10%
X) 0.1%
2) 0.001%
Uppgift 2 (12p)
a) Betrakta följande ögonblicksbild av ett system med fem processer (P 0 - P 4 ) och fyra olika resurstyper
(A, B, C, D):
Allocation Max Available
A B C D A B C D A B C D
P 0 0 0 1 2 0 0 1 2 1 5 2 0
P 1 1 0 0 0 1 7 5 0
P 2 1 3 5 4 2 3 5 6
P 3 0 6 3 2 0 6 5 2
P 4 0 0 1 4 0 6 5 6
Besvara med hjälp av Banker’s algorithm följande frågor:
Vilket är innehållet i matrisen ‘Need’ (1p)
Är systemet i ett säkert tillstånd (‘safe state’) (1p)
Om processen P 1 begär resurserna (0,4,2,0), kan denna resursbegäran godkännas direkt (2p)

) Förklara skillnaden mellan ett internt avbrott (TRAP) och ett externt avbrott. (1p)
c) Förklara vad som händer vid ett avbrott (vad hårdvaran respektive operativsystem gör) (2p)
d) I ett operativsystem finns ett antal olika schemaläggare (‘schedulers’). Förklara hur följande tre
schemaläggare arbetar: short-term scheduler, medium-term scheduler och long-term scheduler.
(3p)
e) Ge två exempel på hur trådar (‘threads’) kan implementeras. Förklara hur de skiljer sig åt samt för
och nackdelar med respektive sätt. (2p)
Uppgift 3 (8p)
a) Beskriv två metoder för att hålla reda på ledigt minne (funktion, för och nackdelar). (2p)
b) Förklara kortfattat vad segmenterat respektive sidindelat minne är. Det ska klart framgå hur
adressöversättningen går till. Diskutera även för och nackdelar. (2p)
c) Antag ett virtuellt minnessystem med 4 sidramar. Ett program som körs refererar (läser eller
skriver) virtuella sidor i följande ordning: 0, 1, 3, 0, 2, 4, 3, 5, 4, 1, 3.
Visa vilka sidor som finns i vilka sidramar när programmet har exekverat klart om sidutbytesalgoritmen
LRU används. Hur många sidfel genererades Antag att alla sidramar är tomma när programmet
startar. (2p)
d) I ett virtuellt minnessystem kan en vanlig sidtabell i en nivå bli väldigt stor. Beskriv två sätt att minska
storleken på sidtabellen (funktion, fördel/nackdel). (2p)
Uppgift 4 (8p)
a) En fil lagras i ett antal block på hårddisken. Beskriv två olika metoder för att hålla ordning på i
vilka block filen är lagrad. Nämn också någon för och nackdel med respektive metod. (2p)
b) Förklara kortfattat vad Direkt MinnesAccess (DMA) är och hur det fungerar. (2p)
c) Beskriv de olika nivåer av mjukvara som I/O-system brukar delas in i. (2p)
d) Vad innebär det att en filserver är tillståndslös (‘stateless’) Ange även någon för och nackdel med
detta. (2p)
Uppgift 5 (12p)
a) Nämn två fördelar och två nackdelar med distribuerade system. (2p)
b) Ett sätt att öka prestandan i distribuerade filsystem är att använda fil-caching. Hur fungerar caching,
var kan det ske, vilka problem kan uppkomma (och även varför) (2p)
c) Vad är filreplikering och varför vill man ha det Skillnaden mellan replikering och caching ska klart
framgå. (3p)
d) Beskriv en distribuerad algoritm för ömsesidig uteslutning (funktion, fördel, nackdel). (2p)
e) Varför behövs valalgoritmer (‘election algorithms’) i distribuerade system Beskriv även en valalgoritm
(funktion, fördel, nackdel). (3p)

Svarsblankett till uppgift 1.
1 X 2
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j