Контрольная работа №2

Тема: Управление памятью.

Распределение основной памяти: задача распределения основной памяти; особенности основной памяти как ресурса ВС. Алгоритмы распределения основной памяти. Оверлейная структура. Мультипрограммирование с фиксированными и переменными разделами. Защита памяти. Виртуальная память. Страничная организация памяти: таблицы страниц. Сегментная организация виртуальной памяти; преобразование адресов; организация таблиц сегментов. Сегментно-страничная организация: преобразование адресов, особенности реализации. Коллективное использование информации и защита информации для страничной, сегментной и сегментно-страничной организации памяти. Ассоциативная памятькак с редство поддержки виртуальной памяти. Стратегии управления виртуальной памятью. Схемы динамического преобразования адресов. Алгоритмы "выталкивания" страниц: выталкивание случайной страницы, FIFO, LRU, LFU. Анализ размера страницы. Рабочее множество: определение, стратегия рабочего множества. Анализ страничного распределения. Исключительные ситуации при работе с памятью. Thrashing. Аномалия FIFO (Биледи).

Содержание работы:

Задание №1 – Аналитический обзор

Напишите ответ на поставленный вопрос. Ответ на вопросы желательно давать в развернутом виде. Вы должны показать глубину ваших знаний в ваших ответах. Эти знания помогут также выполнить остальные части контрольной работы.

Задание №2 – Тестовые задания

2.1 Вставьте пропущенные слова

2.2 Выберите правильные ответы (ответ м.б. не один) на предложенные тестовые задания.

Задание №3 – Практические задания

3.1 Предложите решение теоретической задачи.

3.2 С использованием встроенных средств современной операционной системы получите полную информацию о компонентах вычислительного процесса, которые касаются деятельности подсистемы управления памятью, и проанализируйте ее.

Исследование этих компонент вычислительного процесса можно проводить на примере самостоятельно разработанных вами программ по курсу «Программирование на языках высокого уровня» или на приложениях, активно используемых вами на рабочем месте.

Указания

В операционной системе MS Windows* такими штатными средствами являются диспетчер задач и системный монитор. Эти средства необходимы для анализа работоспособности системы.

Теоретические знания, полученные в данном разделе курса, позволят понять многие параметры этих системных программ и оптимизировать работу вашей вычислительной системы, выбирая оптимальные параметры для управления памятью, файлом подкачки и т.д.

Диспетчер задач MS Windows* позволяет просматривать общее использование памяти на вкладке Быстродействие.

Для запуска диспетчера задач можно использовать один из способов:

· Щелкнуть правой кнопкой мыши по свободному пространству на панели задач и выбрать из контекстного меню пункт Диспетчер задач (Task Manager)

· Нажать комбинацию клавиш <Ctrl>+<Shift>+<Esc>

· Нажать комбинацию клавиш <Ctrl>+<Alt>+<Del> и при необходимости нажать в открывшемся окне кнопку Диспетчер задач (Task Manager)

· Открыть окно Выполнить (Run) и ввести команду taskmgn

По умолчанию Windows создает файл подкачки в процессе загрузки ОС. Для установки размера файла подкачки нужно выполнить следующую последовательность действий. Выбрать значок Мой компьютер и выделить строку Свойства. Перейти на вкладку Дополнительно и нажать кнопку Параметры в рамке Быстродействие.

Инструмент, который может быть использован для определения рациональной интенсивности страничного обмена и оптимизации размера и размещения файла подкачки. - оснастка Производительность.

В Примере решения (Вариант ХХ) также дано более подробное руководство для выполнения этого практического задания.

Приступая к выполнению контрольных работ, рекомендуется ознакомиться со следующими методическими материалами:

1. Жадановская Н.П. Операционные системы. Базовый курс [Текст]: учебное пособие для студентов заочной формы обучения. – СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2009. –ххх с.

2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. Учебник для ВУЗов. - Спб.: ПИТЕР, 2015.- 544с.

Андреев А.Г. и др. Microsoft Windows XP: Xome Edition

В качестве руководства пользователя по любой версии операционной системы MS Windows* Microsoft Windows * (от MS Windows ХР и выше) м.б. использовано любое популярное руководство пользователя.

Контрольная работа 2: Вариант 1

Аналитическая часть

Поясните, на каких стратегиях организации памяти базируется виртуальная память

Тестовые задания

2.1 Введение виртуальной памяти позволяет решать другую, не менее важную задачу – обеспечение …. к отдельным сегментам памяти и, в частности, защиту пользовательских программ друг от друга.

2.2 К методам распределения памяти относятся …

□ статическое распределение

□ динамическое распределение

□ распределение страницами

□ распределение сегментами

□ распределение строками

□ виртуальное распределение

Практические задания

3.1 Операционная система использует алгоритм замещения страниц LRU в системе с четырьмя страничными блоками и восьмью страницами. Последовательность обращений к страницам приведена в таблице В2.1:

Таблица В2.1 - Последовательность обращений

обращение	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
страница	5	3	7	2	1	5	3	8	0	6	2	5	3	7	0	3

Требуется определить:

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при условии, что четыре страничных блока изначально заняты страницами: 7 5 3 4

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при увеличении количества страничных блоков на 1

§ наличие (или отсутствие) более оптимального алгоритма замещения.

3.2 Используя штатные средства операционной системы MSWindows* определите для своего компьютера объем установленной физической памяти, объем виртуальной памяти, величину файла подкачки и его размещение.

Поясните назначение тех счетчиков оснастки производительность, которые касаются деятельности подсистемы управления памятью.

Исследуйте влияние размера файла подкачки на общую производительность вашей системы. Объясните полученные результаты.

Предложите способ, позволяющий оптимизировать использование файла подкачки для повышения производительности.
Контрольная работа 2: Вариант 2

Аналитическая часть

Уточните структуры таблиц для организации виртуальной памяти и поясните возможность организации защиты в подобной системе.

Тестовые задания

2.1. В любом случае операционная система обычно следит за корректностью использования процессом виртуальных адресов — процессу не разрешается оперировать с виртуальным адресом, выходящим за пределы назначенных ему …...

2.2 Для каждого процесса операционная система создает таблицу страниц, информация из которой используется для:

□ преобразования виртуального адреса в физический

□ ускорения работы процесса

□ решения вопроса о необходимости перемещения той или иной страницы между памятью и диском,

□ учета смежных страниц в виртуальной памяти и контроля на их смежность в физической памяти

□ разбиения программы на части, называемые оверлеями.

Практические задания

3.1 Компьютер имеет 32 – разрядное адресное пространство. Организация памяти – страничная. Таблица страниц полностью поддерживается аппаратно и на запись в ней отводится одно 32 разрядное слово.

При запуске пользовательского процесса таблица страниц копируется из памяти в аппаратуру. Время работы процесса включает время загрузки таблицы страниц.

Определить, какая доля времени процессора жертвуется на загрузку таблицы страниц считая что:

· копирование 1 слова требует – 11 нс.

· размер страницы – 1 Кбайт.

· время работы процесса в системе –111 мс.

Оцените, как размер страницы влияет на производительность системы.

Предложите способ, позволяющий оптимизировать использование файла подкачки для повышения производительности.
Контрольная работа 2: Вариант 3

Аналитическая часть

Поясните, что понимается под стратегией рабочего множества, используемой при управлении виртуальной памятью

2 Тестовые задания

2.1 Простейший способ управления оперативной памятью состоит в том, что память разбивается на несколько областей фиксированной величины, называемых …...

2.2 К функциям операционной системы по управлению памятью относятся:

□ выделение памяти потокам

□ отслеживание свободной памяти

□ выделение памяти процессам

□ освобождение памяти после завершения процессов

□ отслеживание занятой памяти

□ освобождение памяти после завершения потоков

Практические задания

Таблица В2.3 - Последовательность обращений

обращение	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
страница	4	2	6	1	0	4	2	8	9	5	7	4	2	6	9	2

Требуется определить:

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при условии, что четыре страничных блока изначально заняты страницами: 3 7 4 2

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при увеличении количества страничных блоков на 1

§ наличие (или отсутствие) более оптимального алгоритма замещения.

3.2 Используя штатные средства операционной системы MS Windows* определите для своего компьютера объем установленной физической памяти, объем виртуальной памяти, величину файла подкачки и его размещение.

Предложите способ, позволяющий оптимизировать использование файла подкачки для повышения производительности.
Контрольная работа 2: Вариант 4

Аналитическая часть

Укажите общие и отличительные признаки систем с чисто сегментной и комбинированной странично - сегментной организацией виртуальной памяти.

Тестовые задания

2.1 Чем больше текущий размер страничного файла, тем ….. приложений может одновременно выполнять операционная система при фиксированном размере оперативной памяти.

2.2 Какой из следующих методов распределения памяти может рассматриваться как частный случай виртуальной памяти:

□ распределение фиксированными разделами;

□ распределение динамическими разделами;

□ страничное распределение;

□ сегментное распределение;

□ сегментно-страничное распределение

□ распределение с использованием оверлеев.

Практические задания

3.1 Операционная система использует алгоритм замещения страниц FIFO в системе с четырьмя страничными блоками и восьмью страницами. Последовательность обращений к страницам приведена в таблице В2.4:

Таблица В2.4 - Последовательность обращений

обращение	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
страница	0	1	2	5	4	3	1	2	5	6	9	1	5	4	1	2

Требуется определить:

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при условии, что четыре страничных блока изначально заняты страницами: 1 5 2 7

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при увеличении количества страничных блоков на 1

§ наличие (или отсутствие) более оптимального алгоритма замещения.

Предложите способ, позволяющий оптимизировать использование файла подкачки для повышения производительности.
Контрольная работа 2: Вариант 5

Аналитическая часть

Сравните популярные стратегии замещения страниц. Оцените с точки зрения принципа оптимальности следующий нетрадиционный алгоритм выталкивания страниц «Истрепанная страница», при котором выталкивается страница, подвергшаяся наиболее интенсивным модификациям в системе.

Тестовые задания

2.1 Защита памяти - это еще одна важная задача операционной системы, которая состоит в том, чтобы не позволить выполняемому процессу записывать или читать данные из памяти, назначенной другому ..….

2.2 Укажите основные недостатки распределения памяти фиксированными разделами:

□ сложность реализации

□ сложность защиты

□ ограничение на число одновременно выполняющихся процессов

□ фрагментация памяти

Практические задания

3.1 Компьютер имеет 32 – разрядное адресное пространство. Организация памяти – страничная. Таблица страниц полностью поддерживается аппаратно и на запись в ней отводится одно 32 разрядное слово.

Определить, какая доля времени процессора жертвуется на загрузку таблицы страниц считая что:

· копирование 1 слова требует – 14 нс.

· размер страницы – 4 Кбайт.

· время работы процесса в системе –144 мс.

Оцените, как размер страницы влияет на производительность системы.

Предложите способ, позволяющий оптимизировать использование файла подкачки для повышения производительности.

Контрольная работа 2: Вариант 6

Аналитическая часть

Уточните, какие характеристики содержат таблица сегментов и таблица страниц при сегментно-страничной организации памяти.

Тестовые задания

2.1 Для уменьшения вероятности отсутствия страницы в памяти используются различные приемы, основным из которых является …..

2.2 Чтобы упростить механизм преобразования адресов при организации виртуальной памяти размер страницы в байтах специально выбирается равным:

□ 2^к+1

□ 2^к+3

□ 2^к-3

□ 2^к

□ 2^к-1

Практические задания

Таблица В2.6 -Последовательность обращений

обращение	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
страница	8	6	0	5	4	8	6	2	3	9	1	8	6	0	3	6

Требуется определить:

· сколько страничных прерываний произойдет в системе при условии, что четыре страничных блока изначально заняты страницами: 7 1 8 6

· сколько страничных прерываний произойдет в системе при увеличении количества страничных блоков на 1

· наличие (или отсутствие) более оптимального алгоритма замещения.

3.2 Используя штатные средства операционной системы MS Windows* определите для своего компьютера объем установленной физической памяти, объем виртуальной памяти, величину файла подкачки и его размещение.

Предложите способ, позволяющий оптимизировать использование файла подкачки для повышения производительности.
Контрольная работа 2: Вариант 7

Аналитическая часть

Перечислите основные функции операционной системы по управлению основной памятью в мультипрограммной системе

Тестовые задания

2.1 Чем меньше текущий размер страничного файла, тем ….. приложений может одновременно выполнять операционная система при фиксированном размере оперативной памяти.

2.2 Определите, какое из высказываний истинно:

□ виртуальное адресное пространство всегда равно 2 Мбайт

□ виртуальное адресное пространство всегда совпадает по размеру с размером физической памяти, имеющейся в компьютере

□ виртуальное адресное пространство процесса определяется разрядностью адресной шины компьютера

□ виртуальное адресное пространство всегда равно двум размерам физической памяти

Практические задания

Таблица В2.7 - Последовательность обращений

обращение	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
страница	2	3	4	7	6	5	3	4	7	8	1	3	7	6	3	4

Требуется определить:

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при условии, что четыре страничных блока изначально заняты страницами: 3 7 4 9

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при увеличении количества страничных блоков на 1

§ наличие (или отсутствие) более оптимального алгоритма замещения.

Контрольная работа 2: Вариант 8

Аналитическая часть

Покажите основные преимущества и недостатки виртуальной организации памяти.

Тестовые задания

2.1 Процесс при виртуальной организации памяти находится в состоянии ….., если он больше времени занимается подкачкой страниц, нежели выполнением.

2.2 Уточните, какой алгоритм выбора страницы для замещения близок к оптимальному:

□ для замещения выбирается страница, дольше других находящаяся в памяти

□ для замещения выбирается страница, выбранная случайным образом

□ для замещения выбирается страница, к которой было меньше всего обращений за последний исследуемый промежуток времени

□ для замещения выбирается страница, подвергшаяся наиболее интенсивным модификациям в системе

□ для замещения выбирается страница, поступившая первой

3 Практические задания

Определить, какая доля времени процессора жертвуется на загрузку таблицы страниц считая что:

· копирование 1 слова требует – 18 нс.

· размер страницы – 2048 байт.

· время работы процесса в системе – 148 мс.

Оцените, как размер страницы влияет на производительность системы.

Контрольная работа 2: Вариант 9

Аналитическая часть

Управление доступом – основа для блочной (сегментной, страничной) защиты. Перечислите наиболее распространенные виды доступа, применяемые в современных системах.

Тестовые задания

2.1 Различие механизмов динамического преобразования адресов определяется разнообразием способов решения задач распределения памяти, определения критериев для выбора перемещения блоков во времени из ВП в ОП и выбора критериев …. страниц из ОП.

2.2 Недостатки распределения памяти фиксированными разделами:

□ сложность реализации

□ сложность защиты

□ ограничение на число одновременно выполняющихся процессов

□ фрагментация памяти

Практические задания

Таблица В2.9 - Последовательность обращений

обращение	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
страница	1	9	3	8	6	1	9	4	6	2	8	1	9	3	6	9

Требуется определить:

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при условии, что четыре страничных блока изначально заняты страницами: 3 1 9 0

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при увеличении количества страничных блоков на 1

§ наличие (или отсутствие) более оптимального алгоритма замещения.

Предложите способ, позволяющий оптимизировать использование файла подкачки для повышения производительности.
Контрольная работа 2: Вариант 10

Аналитическая часть

Приведите сходства и различия между страничной и сегментной организацией виртуальной памяти.

Тестовые задания

2.1 Все процессы, выполнившие системные вызовы с одним и тем же идентификатором, получают доступ к этому ….. и используют его по своему усмотрению, например в качестве буфера для обмена данными.

2.2 Уточните, какая функция операционной системы по управления оперативной памятью характерна только для мульти задачных систем.

□ выделение памяти по запросу

□ освобождение памяти по завершению процесса

□ защита памяти

□ выделение памяти с упреждением

□ учёт свободной и занятой памяти

□ корректировка информации о состоянии памяти

Практические задания

Таблица В2.10 - Последовательность обращений

обращение	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
страница	9	0	1	4	3	2	0	1	4	6	8	0	4	3	0	1

Требуется определить:

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при условии, что четыре страничных блока изначально заняты страницами: 0 4 1 7

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при увеличении количества страничных блоков на 1

§ наличие (или отсутствие) более оптимального алгоритма замещения.

Предложите способ, позволяющий оптимизировать использование файла подкачки для повышения производительности.
Контрольная работа 2: Вариант 11

Аналитическая часть

Поясните, на каких стратегиях организации памяти базируется виртуальная память.

Тестовые задания

2.1 При реализации виртуальной памяти организуется преобразование адресов из пространства виртуальных адресов в пространство реальных адресов, а отличительное свойство такого преобразования: смежные адреса виртуального пространства ….. смежными в реальной памяти.

2.2 Несанкционированный доступ процессов к чужим областям памяти в ОС должны пресекать специальные средства...

□ файловой системы

□ защиты системы

□ защиты памяти

□ мониторинга

Практические задания

Таблица В2.11 - Последовательность обращений

обращение	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
страница	3	1	5	0	8	3	1	6	8	4	0	3	1	5	8	1

Требуется определить:

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при условии, что четыре страничных блока изначально заняты страницами: 5 3 1 2

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при увеличении количества страничных блоков на 1

§ наличие (или отсутствие) более оптимального алгоритма замещения.

Контрольная работа 2: Вариант 12

Аналитическая часть

Перечислите стратегии управления страничной памятью.

Тестовые задания

2.1 Механизм ….. памяти в большинстве универсальных операционных систем применяется ко всем сегментам пользовательской части виртуального адресного пространства процесса.

2.2 При сегментной страничной организации в линейном виртуальном адресе искомым параметром виртуальной страницы (для работы страничного механизма) является: содержимое младших К разрядов - смещением, содержание старших разрядов:

□ идентификатором

□ приоритетом

□ типом

□ размером

□ номером

Практические задания

Таблица В2.12 - Последовательность обращений

обращение	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
страница	5	6	7	0	9	8	6	7	0	2	4	6	0	9	6	7

Требуется определить:

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при условии, что четыре страничных блока изначально заняты страницами: 6 0 7 3

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при увеличении количества страничных блоков на 1

§ наличие (или отсутствие) более оптимального алгоритма замещения.

Предложите способ, позволяющий оптимизировать использование файла подкачки для повышения производительности.
Контрольная работа 2: Вариант 13

Аналитическая часть

Сравните популярные стратегии замещения страниц. Оцените с точки зрения принципа оптимальности следующий нетрадиционный алгоритм выталкивания страниц «Утомленная страница», при котором выталкивается страница, подвергшаяся наиболее интенсивным обращениям в системе.

Тестовые задания

2.1 Смежные в виртуальной памяти сегменты одного процесса могут занимать в оперативной памяти ….. участки.

2.2 При страничной организации виртуальной памяти время от времени операционная система выгружает ненужные страницы, освобождая оперативную память для новых:

□ страниц

□ блоков

□ разделов

□ сегментов

□ процессов

Практические задания

Определить, какая доля времени процессора жертвуется на загрузку таблицы страниц считая что:

· копирование 1 слова требует – 12 нс.

· размер страницы – 512 байт.

· время работы процесса в системе –112 мс.

Оцените, как размер страницы влияет на производительность системы.

Контрольная работа 2: Вариант 14

Аналитическая часть

Дайте характеристику основных стратегий управления страничной памятью

Тестовые задания

2.1 При сегментно-страничном распределении оперативной памяти виртуальное адресное пространство делится на сегменты, которые затем делятся на …...

2.2 Уточните, какая стратегия управления виртуальной памятью определяет, какие конкретно данные необходимо удалять из памяти, чтобы поместить требуемые:

□ загрузки

□ замещения

□ выборки

□ размещения

□ подкачки

Практические задания

Таблица В2.14 - Последовательность обращений

обращение	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
страница	0	8	2	7	6	0	8	4	5	1	3	0	8	2	5	8

Требуется определить:

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при условии, что четыре страничных блока изначально заняты страницами: 9 3 0 8

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при увеличении количества страничных блоков на 1

§ наличие (или отсутствие) более оптимального алгоритма замещения.

Контрольная работа №2: Вариант 15

Аналитический обзор

Поясните возможность организации мультипрограммирования при использовании прямой загрузки программ на выполнение, т.е когда процесс пользователя должен быть полностью размещен в основной памяти,

Тестовые задания

2.1 Память является важнейшим ресурсом, требующим тщательного управления со стороны мультипрограммной …..

2.2 При сегментно-страничной организации время от времени система выгружает ненужные страницы, освобождая оперативную память для новых:

□ страниц

□ блоков

□ процессов

□ разделов

□ сегментов

□ задач

Практические задания

Таблица В2.15 - Последовательность обращений

обращение	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
страница	7	8	9	2	1	0	8	9	2	4	6	8	2	1	8	9

Требуется определить:

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при условии, что четыре страничных блока изначально заняты страницами: 8 2 9 6

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при увеличении количества страничных блоков на 1

§ наличие (или отсутствие) более оптимального алгоритма замещения.

3.2 Используя штатные средства операционной системы MS Windows* определите для своего компьютера объем установленной физической памяти, объем виртуальной памяти, величину файла подкачки и его размещение.

Контрольная работа 2: Вариант 16

Аналитическая часть

Сравните популярные стратегии замещения страниц. Оцените с точки зрения принципа оптимальности следующий нетрадиционный алгоритм выталкивания страниц «Глобальный LIFO», при котором выталкивается страница, самой последней поступившая в память.

Тестовые задания

2.1 Для каждого процесса операционная система создает ….. — информационную структуру, содержащую записи обо всех виртуальных страницах процесса.

2.2 Какой алгоритм выбора страницы для замещения близок к оптимальному:

□ для замещения выбирается страница, дольше других находящаяся в памяти

□ для замещения выбирается страница, выбранная случайным образом

Практические задания

Определить, какая доля времени процессора жертвуется на загрузку таблицы страниц считая что:

· копирование 1 слова требует – 16 нс.

· размер страницы – 2 Кбайт.

· время работы процесса в системе –.86 мс.

Оцените, как размер страницы влияет на производительность системы.

Контрольная работа 2: Вариант 17

Аналитическая часть

Перечислите основные классы реализаций виртуальной памяти

Тестовые задания

2.1 В не вытесняемой области ..… памяти размещаются модули ОС, требующие быстрой реакции или постоянного присутствия в оперативной памяти.

2.2 Свопинг представляет собой способ совместного использования оперативной памяти и диска. Уточните, что из ниже перечисленного верно для свопинга:

□ на диск выгружается неиспользуемая в настоящий момент часть процесса

□ на диск выгружается неиспользуемая в настоящий момент часть потока

□ на диск выгружаются неиспользуемые процессом данные

□ на диск выгружается не активный процесс

□ на диск выгружаются переменные окружения системы

□ на диск выгружаются неиспользуемые процессом данные

Практические задания

Таблица В2.17 - Последовательность обращений

обращение	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
страница	6	4	8	3	2	6	4	0	1	7	9	6	4	8	1	4

Требуется определить:

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при условии, что четыре страничных блока изначально заняты страницами: 5 9 6 4

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при увеличении количества страничных блоков на 1

§ наличие (или отсутствие) более оптимального алгоритма замещения.

Контрольная работа 2: Вариант 18

Аналитическая часть

Поясните, какой процесс обязательно должен выполняться в системе памяти с перемещаемыми разделами:

Тестовые задания

2.1 При сегментно-страничной организации памяти происходит двухуровневая трансляциявиртуального адреса в физический, при котором логический адрес состоит из трех полей: номера сегменталогической памяти, номера страницы внутри сегментаи …… внутри страницы.

2.2 К задачам управления реальной памятью относятся …

□ замещение старого блока в оперативной памяти на новый блок

□ поиск свободного места и размещение блока в памяти

□ выборка блока с диска в оперативную память

□ копирование блока из одного файла в другой

Практические задания

Таблица В2.18 - Последовательность обращений

обращение	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
страница	7	5	9	4	3	7	5	1	2	8	0	7	5	9	2	5

Требуется определить:

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при условии, что четыре страничных блока изначально заняты страницами: 6 9 7 5

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при увеличении количества страничных блоков на 1

§ наличие (или отсутствие) более оптимального алгоритма замещения.

Контрольная работа 2: Вариант 19

Аналитическая часть

Поясните, на что влияет размер страницы при виртуальной организации памяти и приведите аргументы за и против страницы малых размеров (страницы больших размеров).

Тестовые задания

2.1 Подсистема виртуальной памяти представляет собой удобный механизм для решения задачи совместного доступа нескольких процессов к одному и тому же ….. памяти, который в этом случае называется разделяемой памятью

2.2 В настоящее время все множество реализаций виртуальной памяти может быть представлено следующими классами:

□ страничная

□ оверлейная

□ ассоциативная

□ сегментная

□ сегментно-страничная

Практические задания

Определить, какая доля времени процессора жертвуется на загрузку таблицы страниц считая что:

· копирование 1 слова требует – 24 нс.

· размер страницы – 1024 байт.

· время работы процесса в системе – 124 мс.

Оцените, как размер страницы влияет на производительность системы.

Контрольная работа 2: Вариант 20

Аналитическая часть

Уточните структуры таблиц сегментов и страниц для организации виртуальной памяти и поясните возможность организации защиты в подобной системе.

Тестовые задания

2.1 При работе с разделяемыми ….. памяти операционная система должна выполнять некоторые функции, общие для любых разделяемых между процессами ресурсов — файлов, семафоров и т. п.

2.2 Совокупность виртуальных адресов процесса называется виртуальным адресным пространством. Виртуальные адреса являются результатом работы:

□ пользователя

□ транслятора

□ компоновщика

□ ассемблера

□ инсталлятора

Практические задания

Таблица В2.20 - Последовательность обращений

обращение	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
страница	2	0	4	9	8	2	0	6	7	3	5	2	0	4	7	0

Требуется определить:

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при условии, что четыре страничных блока изначально заняты страницами: 1 5 2 0

§ сколько страничных прерываний произойдет в системе при увеличении количества страничных блоков на 1

§ наличие (или отсутствие) более оптимального алгоритма замещения.

Контрольная работа 2: Вариант ХХ - Примеры выполнения

Аналитическая часть

Поясните, что понимается под явлением пробуксовка (Thrashing), являющимся исключительной ситуацией при работе с виртуальной памятью.

Тестовые задания

2.1 Диапазон возможных адресов виртуального пространства у всех процессов является одним и тем же. Однако, в разных операционных системах используются разные способы структуризации ….. адресного пространства.

2.2 Простейший способ управления оперативной памятью состоит в том, что память разбивается на несколько областей, называемых разделами. Уточните, какой процесс обязательно должен выполняться в системе организации памяти с перемещаемыми разделами:

□ перемещение

□ блокирование

□ сжатие

□ свопинг (swapping)

□ пэйджинг (paging)

Практические задания

Определить, какая доля времени процессора жертвуется на загрузку таблицы страниц считая что:

· копирование 1 слова требует – 18 нс.

· размер страницы – 2048 байт.

· время работы процесса в системе – 148 мс.

Оцените, как размер страницы влияет на производительность системы.

Контрольная работа 2: Вариант ХХ - Примеры выполнения