Revisão de Conceitos e Exercícios de Sistemas Operacionais

Exercícios e Revisão de Sistemas Operacionais

Ano 2012

1) Conceitos Básicos sobre SO (Verdadeiro/Falso)

• (F) O sistema operacional é formado... de comandos (shell).
• (V) Embora o conceito... modalidade de núcleo.
• (F) A abordagem da máquina virtual... pelo hardware puro.
• (F) Considerando-se as diversas... correio eletrônico.
• (V) Os sistemas de... tempo (time-slice).
• (F) A interface... chamadas de sistema.
• (V) A principal função... no modo usuário.
• (V) Quando uma chamada... (modo núcleo).
• (F) Os sistemas com múltiplos... (operação do sistema).
• (V) Os sistemas operacionais... Máquina real.

2) Medidas em um Sistema

Medidas efetuadas em um determinado sistema... listados abaixo:

• a) $s \to \infty$ e) $q > 0$

Respostas:

• a) $EF = t / (F + s)$
• b) $s \neq q > q$
• c) $s = q = q$
• d) $Q > \text{infinito} (q > 5) \implies EF = q / (q + s) = 1000 / (1000 + 0.001) = 1$
• e) $Q > 0 (5 >> 0) \implies EF = q / (q + s) = 1 / (1 + 10000) = 0$

3) Relação de Itens e Threads

Na relação de itens abaixo... de cada thread.

(p) Sin // (p) esp // (t) pont // p t p p t p t p t t p p

4) Algoritmos de Substituição de Páginas

Em relação a algoritmos (Falso/Verdadeiro):

• (F) FIFO
• (V) LRU: MUITO
• (V) LFU: APROX
• (F) NUR: SIMPLES

Sequência de Paginação

Considere a seguinte sequência: 741353143...

• FIFO: M0: 7>5>1 / M1: 4>7>0 / M2: 1>2>5 / M3: 3>6 - 11 faltas de página.
• LRU: M0: 7>5>7 / M1: 4>6>5 / M2: 1 / M3: 3>2>0 - 10 faltas de página.

07647032... FIFO 9 trocas de página e LRU 10 trocas de página.

5) Cálculo de Memória e Tempo de Acesso

Assumindo a quantidade... 448 MB, 1.001 $\mu s$ e de 1 $\mu s$, 41 $\mu s$, 26 $\mu s$?

Para 41 $\mu s$:

$$41 = (1-h) \cdot 1 + 1001h$$ $$41 = 1 - h + 1001h$$ $$40 = 1000h \implies h = 0.04$$

Para 26 $\mu s$:

$$26 = (1-h) \cdot 1 + 1001h$$ $$25 = 1000h \implies h = 0.025$$

Relação de $h$ com a memória:

• $0.04 \to 448$ MB
• $0.025 \to n$

$$\frac{0.04}{n} = \frac{0.025}{448} \implies 0.04n = 0.025 \cdot 448$$ $$25n = 17920 \implies n = 716.8 \text{ MB}$$

Deve ser instalado 716,8 MB.

6) Instruções e Tempo de Execução

Tem-se observado que o número de instruções... duas vezes mais memória disponível?

Primeira medição: 60 segundos.

$$60 = t + 20.000 \cdot 0.002$$ $$60 = t + 40 \implies t = 20s$$

Segunda medição (metade das instruções):

$$t' = t + 10.000 \cdot 0.002$$ $$t' = 20 + 20 \implies t' = 40s$$

7) Sistema Operacional Suporta...

Um sistema operacional suporta...

Ano 2011

1) Verdadeiro ou Falso

• (V) Ao esconder... que organizar.
• (V) Quando não há bit... sobre ele.
• (V) Ao esconder... organizar.
• (F) A interface entre... sistema.
• (F) Ler o relógio do sistema... de sistema.
• (V) As chamadas de sistema... (kernel).
• (F) A maioria das carac... de tempo.
• (V) Os sistemas com múltiplos... processador.
• (V) Os programas de aplicação... do computador.
• (F) Os sistemas com múltiplos... do sistema.
• (V) Uma das vantagens da estruturação... internas.

2) Gráfico de Processos

Fazer gráfico - Começa com p1 riscando. Não pode ter riscos um embaixo do outro.

3) Desempenho de Servidor (Monothread vs. Multithread)

Em um servidor... 10 ms, 20 ms... e se for multithread?

Monothread:

$$\frac{10}{2} = \frac{10}{3} = \frac{20+10}{60-4} \implies \frac{1000}{n}$$ $$n = 66.67 \text{ requisições}$$

Multithread:

$$\frac{1}{1} = \frac{10}{2} = \frac{10}{3} = \frac{20+10}{60-6} \implies \frac{1000}{n}$$ $$n = 100 \text{ requisições}$$

4) Algoritmos de Escalonamento (Parâmetros $\alpha$ e $\beta$)

a) Qual algoritmo é obtido com $\alpha > \beta > 0$? b) Qual algoritmo é obtido com $\beta > \alpha > 0$?

Resposta:

• a) Se $\beta > \alpha$: $p = \alpha$, $e = \beta$. $(1+\beta) : (1+\alpha) > (1+\alpha) : (1+\alpha)$. $(1+\alpha)+\alpha : (1+\alpha)+\alpha > P+\beta : P+\alpha$. Algoritmo FIFO.
• b) Se $\alpha > \beta$: $q+\beta : q+\alpha > \alpha > \beta$. Algoritmo Circular Round Robin (PU-bound).

Exercícios Adicionais

1) Escalonamento e Tempo Médio de Resposta

Em um sistema que utiliza o algoritmo de escalonamento...

• a) O tempo médio de resposta igual a 13.
• b) O maior job.
• c) Os outros 2 jobs.
• d) Se neste...

Passo 1:

$$\frac{4a + 3b + 2c + 1d}{4} = 13$$

Passo 2 (Substituições):

$$\frac{4a + 3b + 2(2b) + 1(4a)}{4} = 13$$

Passo 3:

$$4a + 3b + 4b + 4a = 52 \implies 8a + 7b = 52 \text{ (I - primeira equação)}$$

Passo 4 (Segunda relação):

$$\frac{2a + b}{2} = 5$$ $$a = \frac{10 - 4}{2} \implies a = 3$$

Passo 5 (Segunda equação):

$$2a + b = 10 \implies b = 10 - 2a \text{ (II - segunda equação)}$$

Passo 6 (Resolução do sistema):

$$\begin{cases} 8a + 7b = 52 \\ 2a + b = 10 \cdot (-4) \end{cases}$$ $$3b = 12 \implies b = 4$$

Substituindo $b=4$ em $2a+b=10$: $2a + 4 = 10 \implies 2a = 6 \implies a = 3$.

Tempos de processamento dos 4 jobs são: 3, 4, 8, 12 $\mu s$ (correspondendo a A, B, C, D).

2) Sistema de Tempo Real (Utilização da CPU)

Um sistema de tempo real... requerem 60, 40, 10 e $x$ ms...

Períodos: 120, 100, 200, 250.

A condição de utilização da CPU deve ser $\le 1$ (ou $\le 100\%$):

$$\frac{60}{120} + \frac{40}{100} + \frac{10}{200} + \frac{x}{250} \le 1$$ $$0.5 + 0.4 + 0.05 + \frac{x}{250} \le 1$$ $$0.95 + \frac{x}{250} \le 1$$ $$\frac{x}{250} \le 1 - 0.95$$ $$\frac{x}{250} \le 0.05$$ $$x \le 0.05 \cdot 250$$ $$x \le 12.5 \text{ ms}$$