SO ExerciciosResolvidos GerenciaMemoriaVirtual

Prévia do material em texto

Gerenciamento de Recursos I
Exercícios – Gerência de Memória
1) Considerando o uso de particionamento Buddy em um sistema com 4 GB de memória
principal, responda as seguintes perguntas:
a) Esboce o gráfico que representa o uso da memória caso a seguinte sequência de
requisições seja apresentada no sistema: A (130 MB), B (750 MB), C (600 MB), D (300
MB) e E (230 MB).
4 Gb
1UFRJ – IM – DCC Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos
4 Gb
A
B
C
D
E
Gerenciamento de Recursos I
Exercícios – Gerência de Memória
1) Considerando o uso de particionamento Buddy em um sistema com 4 GB de memória
principal, responda as seguintes perguntas:
a)
b) É possível no particionamento Buddy haver fragmentação externa? Justifique.
R: Sim, causado pelas sobras de áreas geradas pelo próprio particionamento Buddy, as
quais não são capazes de armazenar nenhum processo (novo) que esteja na fila de
prontos.
2UFRJ – IM – DCC Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos
prontos.
c) Indique no gráfico que representa o uso de memória onde seria carregado o processo
X, de tamanho igual a 240 MB.
4 Gb
A
B
C
D
E
X
Gerenciamento de Recursos I
2) Suponha um sistema computacional com 64 KB de memória principal e que utilize um
sistema operacional de 14 KB que implementa alocação contígua de memória.
Considere também um programa de 90 KB, formado por um módulo principal de 20 Kb
e três módulos independentes, cada um com 10 KB, 20 KB e 30 KB. Como o programa
poderia ser executado utilizando-se apenas a técnica de overlay?
R: Como existe apenas 50Kb para a execução do programa, a memória deve ser
dividida em duas áreas: uma para o módulo principal (20Kb) e outra de overlay para a
Exercícios – Gerência de Memória
3UFRJ – IM – DCC Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos
dividida em duas áreas: uma para o módulo principal (20Kb) e outra de overlay para a
carga dos módulos, em função do tamanho do maior módulo (30 Kb).
3) Considere um sistema que possua as seguintes áreas livres na memória principal,
ordenadas crescentemente: 10 Kb, 4 Kb, 20 Kb, 18 Kb, 7 Kb, 9 Kb, 12 Kb, 12 Kb e 15
Kb. Para cada programa abaixo, qual seria a partição alocada utilizando-se as
estratégias first-fit, best-fit e worst-fit (Tanenbaum, 1992)?
a) 12 Kb
b) 10 Kb
c) 9 Kb
R: First-fit: 20Kb, 10Kb e 18Kb
Best-fit: 12Kb, 10Kb e 9Kb.
Worst-fit: 20Kb, 18Kb e 15Kb.
Gerenciamento de Recursos I
4) Um sistema utiliza alocação particionada dinâmica como mecanismo de gerência de
memória. O sistema operacional aloca uma área de memória total de 50 Kb e possui,
inicialmente, os programas da tabela a seguir
Exercícios – Gerência de Memória
Tamanho Status
5 Kb Processo A
3 Kb Processo B
4UFRJ – IM – DCC Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos
Realize as operações abaixo, sequencialmente, mostrando o estado da memória após
cada uma delas. Resolva a questão utilizando as estratégias best-fit, worst-fit e first-fit.
a) alocar área para o processo D que possui 6 Kb;
b) liberar a área do programa A;
c) alocar área para o processo E que possui 4 Kb
3 Kb Processo B
10 Kb Livre
6 Kb Processo C
26 Kb Livre
Gerenciamento de Recursos I
Exercícios – Gerência de Memória
5 Kb Programa A
3 Kb Programa B
6 Kb Programa D
4 Kb Livre
6 Kb Programa C
26 Kb Livre
5 Kb Livre
a)
Best-fit Worst-fit First-fit
5 Kb Programa A
3 Kb Programa B
10 Kb Livre
6 Kb Programa C
6 Kb Programa D
20 Kb Livre
5 Kb Livre
5 Kb Programa A
3 Kb Programa B
6 Kb Programa D
4 Kb Livre
6 Kb Programa C
26 Kb Livre
5 Kb Livre
5UFRJ – IM – DCC Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos
5 Kb Livre
3 Kb Programa B
6 Kb Programa D
4 Kb Livre
6 Kb Programa C
26 Kb Livre
5 Kb Livre
3 Kb Programa B
6 Kb Programa D
4 Kb Programa E
6 Kb Programa C
26 Kb Livre
b)
c)
5 Kb Livre
3 Kb Programa B
10 Kb Livre
6 Kb Programa C
6 Kb Programa D
20 Kb Livre
5 Kb Livre
3 Kb Programa B
10 Kb Livre
6 Kb Programa C
6 Kb Programa D
4 Kb Programa E
16 Kb Livre
5 Kb Livre
3 Kb Programa B
6 Kb Programa D
4 Kb Livre
6 Kb Programa C
26 Kb Livre
4 Kb Programa E
1 Kb Livre
3 Kb Programa B
6 Kb Programa D
4 Kb Livre
6 Kb Programa C
26 Kb Livre
Gerenciamento de Recursos I
Exercícios – Endereçamento em MV
1) Um sistema com gerência de memória virtual por paginação possui tamanho de página
com 512 posições, espaço de endereçamento virtual com 512 páginas endereçadas de
0 à 511 e memória real com 10 páginas numeradas de 0 à 9. O conteúdo atual da
memória real contém apenas informações de um único processo e é descrito
resumidamente na tabela abaixo:
a) Considere que a entrada da tabela de páginas
contém, além do endereço do frame, também oEndereço Físico Conteúdo
6UFRJ – IM – DCC Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos
contém, além do endereço do frame, também o
número da página virtual. Mostre o conteúdo
da tabela de páginas deste processo.
b) Mostre o conteúdo da tabela de páginas após a
página virtual 49 ser carregada na memória a
partir do endereço real 0 e a página virtual 34
ser substituída pela página virtual 12.
c) Como é o formato do endereço virtual deste
sistema?
d) Qual endereço físico está associado ao
endereço virtual 4613?
Endereço Físico Conteúdo
1536 PV 34
2048 PV 9
3072 TP
3584 PV 65
4608 PV 10
Gerenciamento de Recursos I
Exercícios – Endereçamento em MV
a) Considere que a entrada da tabela de páginas
contém, além do endereço do frame, também o
número da página virtual. Mostre o conteúdo
da tabela de páginas deste processo.
b) Mostre o conteúdo da tabela de páginas após a
NPV Frame 
9 4
10 9
34 3
65 7
NPV Frame
9 4
7UFRJ – IM – DCC Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos
b) Mostre o conteúdo da tabela de páginas após a
página virtual 49 ser carregada na memória a
partir do endereço real 0 e a página virtual 34
ser substituída pela página virtual 12.
c) Como é o formato do endereço virtual deste
sistema?
d) Qual endereço físico está associado ao
endereço virtual 4613?
9 4
10 9
12 3
49 0
65 7
R: O endereço virtual possui 9 bits para 
endereçar a tabela de páginas e 9 bits 
para o deslocamento dentro da página.
R: O endereço virtual 4613 encontra-se na página
virtual 9 (4613/512), que inicia no endereço virtual
4608. Como o deslocamento dentro do endereço
virtual é 5, o endereço físico é a soma deste mesmo
deslocamento ao endereço inicial do frame 2048, ou
seja, 2053.
Gerenciamento de Recursos I
Exercícios – Endereçamento em MV
2) Um sistema operacional implementa gerência de memória virtual por paginação.
Considere endereços virtuais com 16 bits, referenciados por um mesmo processo
durante sua execução e sua tabela de páginas abaixo com no máximo 256 entradas,
sendo que estão representadas apenas as páginas presentes na memória real. Indique
para cada endereço virtual a seguir a página virtual em que o endereço se encontra, o
respectivo deslocamento e se a página encontra-se na memória principal neste
momento.
Página Endereço Físico a) (307) Página virtual 1, deslocamento 51 
8UFRJ – IM – DCC Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos
Página Endereço Físico
0 8 K
1 4 K
2 24 K
3 0 K
4 16 K
5 12 K
9 20 K
11 28 K
a) (307)10 Página virtual 1, deslocamento 51 
e está na memória.
b) (2049)10 Página virtual8, deslocamento 1 e 
não está na memória.
c) (2304)10 Página virtual 9, deslocamento 0 e 
está na memória.
Gerenciamento de Recursos I
Exercícios – Endereçamento em MV
3) Uma memória virtual possui páginas de 1024 endereços, existem 8 páginas virtuais e
4096 bytes de memória real. A tabela de páginas de um processo está descrita abaixo,
sendo que o asterisco indica que a página não está na memória principal:
Página Virtual Página Real
0 3
1 1
a) Faça a lista/faixa de todos os endereços virtuais 
que irão causar page fault.
R: Pag. 2 (2048 / 3071), pag. 3 (3072 / 4095), 
pag. 5 (5120 / 6143) e pag. 7 (7168 / 8191).
9UFRJ – IM – DCC Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos
1 1
2 *
3 *
4 2
5 *
6 0
7 *
pag. 5 (5120 / 6143) e pag. 7 (7168 / 8191).
b) Indique o endereço real correspondente aos 
seguintes endereços virtuais: 0, 1023, 1024, 6500 
e 3728.
End. Virtual 0 (PV 0 / Desloc 0) End. Real = 3072 + 0 = 3072
End. Virtual 1023 (PV 0 / Desloc 1023) End. Real = 3072 + 1023 = 4095
End. Virtual 1024 (PV 1 / Desloc 0) End. Real = 1024 + 0 = 1024
End. Virtual 6500 (PV 6 / Desloc 356) End. Real = 0 + 356 = 356
End. Virtual 3728 (PV 3 / Desloc 656) Page Fault
Gerenciamento de Recursos I
Exercícios – Busca e alocação em MV
4) Considere um sistema de memória virtual que implemente paginação, onde o limite de
frames por processo é igual a três. Descreva para os itens abaixo, onde é apresentada uma
sequência de referências à páginas pelo processo, o número total de page fault para as
estratégias de realocação de páginas FIFO e LRU. Indique qual a mais eficaz para cada
item.
a) 1 / 2 / 3 / 1 / 4 / 2 / 5 / 3 / 4 / 3
10UFRJ – IM – DCC Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos
a) 1 / 2 / 3 / 1 / 4 / 2 / 5 / 3 / 4 / 3
1 2 3 1 4 2 5 3 4 3
PF PF PF - PF (sai 1) - PF (sai 2) - - -
1 2 3 1 4 2 5 3 4 3
PF PF PF - PF (sai 2) PF (sai 3) PF (sai 1) PF (sai 4) PF (sai 2) -
LRU = Total PF = 8
FIFO = Total PF = 5 (melhor política)
Gerenciamento de Recursos I
Exercícios – Busca e alocação em MV
4) Considere um sistema de memória virtual que implemente paginação, onde o limite de
frames por processo é igual a três. Descreva para os itens abaixo, onde é apresentada uma
sequência de referências à páginas pelo processo, o número total de page fault para as
estratégias de realocação de páginas FIFO e LRU. Indique qual a mais eficaz para cada
item.
b) 1 / 2 / 3 / 1 / 4 / 1 / 3 / 2 / 3 / 3
11UFRJ – IM – DCC Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos
b) 1 / 2 / 3 / 1 / 4 / 1 / 3 / 2 / 3 / 3
LRU = Total PF = 5 (melhor política)
FIFO = Total PF = 7
1 2 3 1 4 1 3 2 3 3
PF PF PF - PF (sai 1) PF (sai 2) - PF (sai 3) PF (sai 4) -
1 2 3 1 4 1 3 2 3 3
PF PF PF - PF (sai 2) - - PF (sai 4) - -
Gerenciamento de Recursos I
Exercícios – Busca e alocação em MV
5) Em um sistema paginado, as páginas têm 4Kb endereços, a memória principal possui
32Kb e o limite de páginas na memória principal é de 8 páginas. Um programa faz
referência à endereços virtuais situados nas páginas 0, 2, 1, 9, 11, 4, 5, 2, 3, 1, nesta
ordem. Após essa sequência de acessos, a tabela de páginas completa desse programa tem
a configuração abaixo, sendo que as entradas em branco correspondem a páginas
ausentes.
Página End. Físico
a) Qual o tamanho (em bits) e o formato do endereço virtual? Justifique.
R: 4 bits para o número da página, possibilitando endereçar as 16 páginas
12UFRJ – IM – DCC Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos
Página End. Físico
0 8 K
1 4 K
2 24 K
3 0 K
4 16 K
5 12 K
6 *
7 *
8 *
9 20 K
10 *
11 28 K
12 *
13 *
14 *
15 *
R: 4 bits para o número da página, possibilitando endereçar as 16 páginas
possíveis, e 12 bits para o deslocamento, possibilitando endereçar os 4K
endereços de uma página.
a) O processo faz novas referências à endereços virtuais situados nas páginas
5, 15, 12, 8 e 0, nesta ordem. Complete o quadro a seguir, que ilustra o
processamento dessa sequência de acessos utilizando a estratégia de
remoção FIFO. Mostre o estado final da tabela de páginas.
Página Referenciada Página 
Removida
Page Fault 
(sim/não)
5 - Não
15 0 Sim
12 2 Sim
8 1 Sim
0 9 Sim
Gerenciamento de Recursos I
Exercícios – Busca e alocação em MV
6) Em um computador, o endereço virtual é de 16 bits e as páginas têm tamanho de 2Kb
endereços. O WSL (Working Set List) de um processo qualquer é de quatro páginas.
Inicialmente, nenhuma página está na memória principal. Um programa faz referência a
endereços virtuais situados nas páginas 0, 7, 2, 7, 5, 8, 9, 2 e 4, nesta ordem.
a) Quantos bits do endereço virtual destinam-se ao número da página? E ao deslocamento?
R: 5 bits para nº da página e 11 bits para o deslocamento.
b) Ilustre o comportamento da política de substituição LRU, mostrando, a cada referência, 
13UFRJ – IM – DCC Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos
b) Ilustre o comportamento da política de substituição LRU, mostrando, a cada referência, 
quais páginas estão em memória, os page faults causados e as páginas escolhidas para 
saírem da memória.
Página virtual Páginas na memória Page fault? Página a ser substituída
0 - Sim -
7 0 Sim -
2 7, 0 Sim -
7 2, 7, 0 Não -
5 7, 2, 0 Sim -
8 5, 7, 2, 0 Sim 0
9 8, 5, 7, 2 Sim 2
2 9, 8, 5, 7 Sim 7
4 2, 9, 8, 5 Sim 5
- 4, 2, 9, 8 - -
Gerenciamento de Recursos I
7) Em um computador, o endereço virtual é de 16 bits e as páginas têm tamanho de 4K
bytes. O limite de páginas reais de um processo qualquer é de 5 páginas. A memória
principal é de 32K bytes. Inicialmente, nenhuma página está em memória. Um programa não
possui nenhuma página carregada na memória principal e faz referência a endereços virtuais
situados nas páginas 0, 1, 2, 1, 5, 0, 8, 9, 2 e 0, nesta ordem.
a) Quantos bits do endereço virtual destinam-se ao número da página e ao deslocamento?
b) Em quantas páginas reais está dividida a memória principal?
c) Ilustre o comportamento da política de substituição LRU (Least Recently-Used) na tabela
Exercícios – Busca e alocação em MV
14UFRJ – IM – DCC Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos
c) Ilustre o comportamento da política de substituição LRU (Least Recently-Used) na tabela
abaixo, mostrando a cada referência, que páginas estão em memória principal, os page
faults causados e as páginas escolhidas para saírem da memória.
Página Virtual Page Fault (S/N) Pág. que Sai da MP
0 Sim --
1 Sim --
2 Sim --
1 Não --
5 Sim --
0 Não --
8 Sim --
9 Sim 2
2 Sim 1
0 Não --
Gerenciamento de Recursos I
Exercícios – Busca e alocação em MV
d) Após várias seqüências de acesso, a tabela de páginas completa deste programa tem a seguinte
configuração (entradas em branco correspondem a páginas ausentes na memória principal):
Página 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
End.físico 8K 4K 0 28K 20K
Suponha que a próxima instrução a ser executada se encontra localizada no endereço virtual 4120, como a
seguir:
15UFRJ – IM – DCC Prof. Antonio Carlos Gay Thomé Profa. Valeria M. Bastos
seguir:
Endereço virtual Instrução .
4120 mov 8200, reg reg <- (8200), onde reg é um registrador de uso geral
Mostrar, para a instrução acima sendo executada, os endereços físicos calculados no ciclo de busca da
instrução e no ciclo de execução. Não esquecer de modificar as informações na Tabela de Páginas.
Endereço Virtual Endereço Físico
NPV Deslocamento
Ciclo de Busca 1 24 4120
Ciclo de Execução 2 8 8
Nenhuma alteração 
foi realizadana Tab. 
Páginas do 
programa durante a 
execução dessa 
instrução.