Exercícios Gerência do Processador e Memória

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Lista de Exercícios
Gerência do Processador e Memória
INE5611 - Sistemas Operacionais
Prof. Márcio Castro
2015/1
1 Gerência do processador: impasses
1. O que é um recurso? Explique a diferença entre um recurso preemptível
e não preemptível.
2. Quais as formas de garantir que uma única thread/processo tenha acesso
exclusivo a um recurso? Explique as diferenças entre elas.
3. Quais são as 4 condições para ocorrência de impasses? Explique cada uma
delas.
4. Considere um cenário onde há 6 recursos e 5 processos. Modele uma
situação possível de impasse envolvendo apenas 3 processos e 4 recursos.
5. Mostre uma solução para prevenir impasses. Explique como essa solução
resolve o problema dos impasses.
2 Gerência do processador: escalonamento
1. Qual a função de um escalonador?
2. Em quais momentos do ciclo de vida de um processo um escalonador pode
ser necessário?
3. Explique a diferença entre um algoritmo de escalonamento preemptivo e
não preemptivo.
4. Explique, com auxílio de exemplos, as diferenças entre os algoritmos FCFS
e SJF.
5. No algoritmo de escalonamento por alternância circular, quais são as van-
tagens e desvantagens de se utlizar um quantum grande e pequeno?
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6. Explique como evitar o problema da postergação indefinida no algoritmo
de prioridade com auxílio de um exemplo.
7. Cinco jobs estão esperando para serem executados. Seus tempos de execu-
ção previstos são 9, 6, 3, 5 e X. Em que ordem eles deveriam ser executados
para minimizar o tempo médio de retorno? (sua resposta dependerá de
X.)
3 Gerência de memória: memória virtual, pagi-
nação e segmentação
1. Explique o conceito de memória virtual. Quais as vantagens de utilizá-la?
2. O que é a MMU? Para que serve? Mostre seu funcionamento com o auxílio
de um exemplo.
3. Considere uma MMU que utiliza um esquema de paginação com páginas
de tamanho 4 KB onde os endereços virtuais gerados pelo processador
possuem 18 bits e uma memória física de 64 KB. Responda:
(a) Quantos bits do endereço virtual serão utilizados como deslocamento
dentro da página?
(b) Quantos bits do endereço virtual serão utilizados para endereçar a
tabela de páginas?
(c) Quantas entradas terá a tabela de páginas?
(d) Quantos bits serão utilizados para identificar as molduras de página?
(e) Quantos bits terá o endereço físico?
4. Quando a tabela de páginas é armazenada em memória, quantos acessos à
memória são necessários cada vez que um endereço virtual é apresentado
à MMU?
5. Explique todas as etapas necessárias para a tradução de um endereço
virtual para um endereço físico em um sistema que utiliza paginação com
TLB.
6. Quais as diferenças entre paginação e segmentação?
4 Gerência de memória: algoritmos de substitui-
ção de páginas
1. Explique o funcionamento do algoritmo de substituição Não Usada Re-
centemente (NRU) com auxílio de exemplos.
2. Explique o funcionamento do algoritmo WSClock.
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3. Um computador pequeno tem 4 molduras de página (0, 1, 2 e 3). No
primeiro tique de relógio, os bits R são 0111 (página 0 é 0, as demais são
1). Nos tiques subsequentes os valores são 1011, 1010, 1101, 0010, 1010,
1100 e 0001. Se o algoritmo do envelhecimento (aging) é usado com um
contador de 8 bits, quais os valores dos 4 contadores após o último tique?
4. Qual o principal problema do algoritmo FIFO e como esse problema pode
ser solucionado? Descreva um algoritmo que aplique a solução descrita.
5. Se o algoritmo de substituição FIFO é usado com 4 molduras de página e 8
páginas virtuais, quantas faltas de página ocorrerão se as páginas virtuais
fossem referenciadas nessa ordem 0, 1, 7, 2, 3, 2, 7, 6, 5, 7, 2 (considere
que as quatro molduras de páginas estão inicialmente vazias). E se o
algoritmo de substituição utilizado fosse o LRU, quantas faltas de página
ocorreriam?
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