Système monoprocesseur

PROCESSUS

On considère un système monoprocesseur dans lequel les processus partagent un disque comme seule ressource (autre que le processeur). Cette ressource n’est accessible qu’en accès exclusif et non requérable, c’est-à-dire qu’une commande disque lancée pour le compte d’un processus se termine normalement avant de pouvoir en lancer une autre. Un processus peut être en exécution, en attente d’entrée-sortie ou en attente du processeur. A- Expliquer le schéma suivant représentant les états possibles d’un processus et les transitions entre ces états. Expliquer pourquoi certaines transitions ne sont pas possibles.

B- En fait l’état bloqué se divise en deux états : attente de la ressource disque et attente de la fin d’exécution de l’opération. Les demandes d’entrées-sorties sont gérées à l’ancienneté, et l’allocation du processeur est faite selon la priorité affectée au processus, et représentée par une valeur entière. Le processus prioritaire est celui qui a la plus grande valeur et si deux processus ont même priorité, c’est le plus ancien dans la file d’attente des processus prêts. Nous considérons les 4 processus dont le comportement est le suivant (la priorité au démarrage est indiquée entre parenthèses) : P1 (100) Calcul pendant 40 ms Lecture disque pendant 50 ms Calcul pendant 30 ms Lecture disque pendant 40 ms Calcul pendant 20 ms P2 (99) Calcul pendant 30 ms Lecture disque pendant 80 ms Calcul pendant 80 ms Lecture disque pendant 20 ms Calcul pendant 10 ms P3 (98) Calcul pendant 40 ms Lecture disque pendant 40 ms Calcul pendant 10 ms P4 (97) Calcul pendant 80 ms B.1- Les 4 processus sont lancés en même temps et gardent leur priorité initiale pendant toute leur exécution. Établir le chronogramme des 4 processus sur le diagramme suivant. Vous noircirez les cases correspondant à l’état du processus, comme cela a été fait pour le début du processus P1, à titre d’exemple.

P4 C- Donner le temps total de l’exécution de ces 4 processus dans les trois cas suivants : C1 L’activation des 4 processus est demandée à l’instant initial et ils s’exécutent en monoprogrammation dans l’ordre P1, P2, P3 puis P4, C2 Gestion de B.1, C3 Gestion de B.2. D- Comparer les temps de réponse moyens dans les trois cas C1, C2, C3 E- Donner le taux d’utilisation du processeur dans les 3 cas C1, C2 et C3 Exercice 2 Donner et comparer les assignations produites par les algorithmes FIFO, PCTE, tourniquet avec un quantum de 1, PCTER dans l’exemple suivant : Ordre d’arrivée des tâches :

Temps d’accès effectif Sur un système qui a recours à la mémoire paginée à la demande, il faut 200 ns pour satisfaire une requête mémoire si la page reste en mémoire. Si tel n’est pas le cas, la requête prend 7 ms si un cache libre est disponible ou si la page à extraire n’a pas été modifiée. Il faut par contre 15 ms si la page à extraire a été modifiée. Quel est le temps d’accès effectif si le taux de défaut de page est de 5 % et que, 60 % du temps, la page à remplacer a été modifiée ? Exercice 4 L’algorithme LRU est théoriquement excellent à la fois pour le cache du système de fichiers et pour le remplacement de page en mémoire virtuelle. Cependant, de nombreux systèmes d’exploitation l’utilisent uniquement pour le système de fichiers et préfèrent des algorithmes de « compromis », donnant des taux de fautes de pages plus élevés que LRU, pour gérer les pages de mémoire virtuelle. Pouvez-vous expliquer les raisons de ce choix, et pourquoi LRU est utilisable pour le cache du système de fichiers ?