Preguntas cortas (2 puntos. Tiempo estimado 30 min.) Indica si son ciertas o no las siguientes afirmaciones y justifica brevemente las respuestas. Una pregunta no justificada se considerará incorrecta. 1. La librería de sistema se ejecuta en modo usuario 2. Dos procesos emparentados (padre-hijo), comparten toda la memoria física que tienen asignada durante toda su ejecución, independientemente de lo que haga su código. 3. Un proceso no puede mutar más de una vez su espacio de direcciones 4. En una política de planificación a corto plazo tipo FCFS, los procesos abandonan la CPU sólo cuando terminan o cuando se bloquean 5. El espacio de direcciones lógico de un proceso es el conjunto de marcos de páginas físicas asignadas al proceso 6. Dos procesos no pueden tener el mismo espacio lógico 7. Los canales de un proceso, durante la vida del proceso, pueden estar vinculados a dispositivos lógicos distintos 1
8. Los canales 0,1 y 2 no se pueden cerrar 9. En un sistema operativo no podemos usar más de un tipo de sistema de ficheros 10. La gestión de los bloques de datos asignados que se utiliza en los i-nodos es un sistema indexado multinivel. (En caso de ser correcto indica brevemente como es.) Ejecución concurrente (1 5 puntos. Tiempo estimado 30 min.) Dada el siguiente conjunto de procesos, y sus respectivas ráfagas de CPU y de E/S. 1. Dibuja el diagrama de Gantt correspondiente en el caso de tener una política tipo RoundRobin con Quantum = 5 ms. utilizando la tabla adjunta. Asume que el tiempo de llegada es el mismo para todos los procesos y el orden inicial es P1, P2, P3. Indica en la tabla el estado de cada proceso en cada ciclo. Ru=running, R=ready, B=Bloqued (sólamente hasta el ciclo 29) Ráfaga CPU Ráfaga E/S Ráfaga CPU P1 7 3 3 P2 5 6 1 P3 15 5 10 P1 P2 P3 Cicl 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 o 2. Calcula el tiempo medio de espera de los procesos Tiempo espera P1= Tiempo espera P2= Tiempo espera P3= Tiempo medio espera= 2
Procesos (4 puntos. Tiempo estimado 1 hora) Dado el siguiente código (Omitimos el tratamiento de errores para facilitar su legibilidad): 3
1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: 10: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 19: 20: 21: 22: 23: 24: 25: 26: 27: 28: 29: 30: 31: 32: 33: 34: 35: 36: 37: 38: 39: 40: 41: 42: 43: 44: 45: 46: int toca_escribir = 0; void escribir_resultado(int signum){ toca_escribir = 1; int calculo (int id){ /*Función que hace un cálculo que depende del valor de id */ main(){ int i; inf fd; int pids[3]; char buffer[80]; fd = open( resultados,o_creat O_TRUNC O_WRONLY,0600); signal(sigusr1, escribir_resultado); i=0; pids[i] = 1; while((i<3)&&(pids[i]>0)){ pids[i]=fork(); if (pids[i] > 0) i++; If (pids[i] > 0){ kill (pids[i-1],sigusr1); res = calculo (i); while (waitpid(-1,null,0) > 0) ; sprintf(buffer, Resultado de %d: %d\n,getpid(), res); write(fd,buffer,strlen(buffer)); close(fd); exit(0); res = calculo (i); while(!toca_escribir); sprintf(buffer, Resultado de %d: %d\n,getpid(), res); write(fd,buffer,strlen(buffer)); close(fd); if (i>0){ kill(pids[i-1],sigusr1); exit(0); 4
Contestad a las siguientes preguntas: 1. Representad la jerarquía de procesos que se crea con este programa (asignad a cada proceso de la jerarquía un identificador). Qué procesos ejecutarán las líneas de código entre la 28 y la 34? Y entre la 37 y la 41? Y la línea 43? 2. Describid qué hace este programa 3. Suponed que la región de código del espacio lógico de un proceso ejecutando este programa ocupa 1KB y que lo ejecutamos en una máquina que tiene sistema de gestión de memoria basado en paginación, en el que el tamaño de página es 4KB, y en el que no se implementa ninguna optimización. En esta máquina tenemos suficiente memoria libre para cargar simultáneamente todos los procesos de la jerarquía que crea este código. (i) Cuánta memoria será necesaria para las regiones de código de todos estos procesos si están cargados en memoria al mismo tiempo? (ii) Suponed que a este sistema de gestión de memoria se le añade ahora la optimización de copy-on-write, cuánto ocuparían ahora en memoria sus regiones de código? 5
4. Queremos modificar este código substituyendo las líneas de la 37 a la 45 por una llamada a sistema execlp, que provoque la mutación al espacio lógico de un nuevo programa. Queremos que el programa modificado conserve su funcionalidad y que este nuevo programa (programacalculo) tenga la misma funcionalidad que las líneas substituidas. (i) Escribid el código del nuevo programa. Este código debe incluir las sentencias substituidas (de la 37 a la 45), pero adaptándolas con los cambios necesarios para que conserven su funcionalidad a pesar de formar parte de otro ejecutable. Añadid además a este programa todo el código que necesitéis para conservar esta funcionalidad, pero valoraremos que el número de cambios sea el menor posible. Podéis omitir el tratamiento de errores. (ii) Reescribid el código original para que esta modificación sea posible. Podéis omitir el tratamiento de errores. 6
Examen final de teoría de SO-grado /Salida (2,5 puntos. Tiempo estimado 30 min) 1. Escribe un programa en C que cree la siguiente secuencia de modificaciones en la tabla de canales y/o en la tabla de ficheros abiertos. Los campos en cada tabla son los siguientes: Tabla de canales: número de canal (canal) y entrada en la tabla de ficheros abiertos (entrada TFA). Tabla de ficheros abiertos: número de entrada (), número de referencias a la entrada (#refs) y modo de apertura (Modo). Los valores que puede tener el campo Modo son: R solo de lectura, W solo de escritura y RW de lectura y escritura. El resto de campos que no se muestran se suponen que existen. No hace falta que incluyas el código de comprobación de errores. En cada línea de código indica a qué paso de las modificaciones de las estructuras de datos corresponde. Inicio: T. es T. Ficheros Abiertos TFA #refs Modo 0 0 0 1 R 1 1 1 2 w 2 1 2 0 3 3 0 4 4 0 Paso 1: T. es T. Ficheros Abiertos TFA #refs Modo 0 0 0 1 R 1 1 1 2 W 2 1 2 1 R 3 2 3 1 W 4 3 4 0 Paso 2: 7
T. es T. Ficheros Abiertos T. es TFA #refs Modo 0 0 0 2 R 0 0 1 1 1 4 W 1 1 2 1 2 2 R 2 1 3 2 3 2 W 3 2 4 3 4 0 4 3 Paso 3: T. es T. Ficheros Abiertos T. es TFA TFA #refs Modo TFA 0 0 0 2 R 0 0 1 1 1 4 W 1 1 2 1 2 2 R 2 1 3 2 3 1 W 3 2 4 3 4 0 4 Paso 4: T. es T. Ficheros Abiertos T. es TFA #links Modo TFA 0 0 0 2 R 0 0 1 3 1 3 W 1 1 2 1 2 2 R 2 1 3 2 3 2 W 3 2 4 3 4 0 4 Paso 5: T. es T. Ficheros Abiertos T. es TFA #refs Modo TFA 0 0 0 2 R 0 0 1 3 1 3 W 1 1 2 1 2 1 R 2 1 3 3 2 W 3 2 4 3 4 0 4 Paso 6: T. es T. Ficheros Abiertos T. es TFA #refs Modo TFA 0 0 0 1 R 0 2 1 3 1 3 W 1 1 2 1 2 2 R 2 1 3 3 2 W 3 2 4 3 4 0 0 4 Paso 7: T. es T. Ficheros Abiertos TFA #refs Modo 0 0 0 1 R 1 3 1 1 W 2 1 2 0 3 3 2 W 4 3 4 0 8
2. Ahora queremos que las modificaciones se realicen siempre en el orden indicado en el enunciado. (i) (ii) Indica entre qué pasos se tiene que forzar una sincronización entre los procesos. Indica, para cada una de estas sincronizaciones, que mecanismos de los descritos en clase utilizarías y cómo los implementarías. 9
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