PROCESSUS PROGRAMMATION

Exécution de processus en multiprogrammation

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.

1. GESTION DE LA MEMOIRE

Exercice 1

Allocation par partitions variables
Soit un système qui utilise l’allocation par partitions variables. On parle aussi d’allocation par zones quand la taille des zones allouées est variable, ou d’allocations par blocs quand la taille des blocs alloués est fixe. L’allocation se fait selon le choix first fit. C’est-à-dire que la première zone rencontrée dont la taille est supérieure ou égale à la taille du processus à charger est celle qui est allouée au processus. On considère à l’instant t l’état suivant de la mémoire centrale :Représenter l’évolution de la mémoire centrale en fonction de l’arrivée des évènements suivants :
1 – Arrivée du programme G (20 K)
2 – Départ du programme B
3 – Arrivée du programme H (15 K)
4 – Départ du programme E
5 – Arrivée du programme I (40 K)

Exercice 2

Pagination
Soit la liste des pages virtuelles référencées aux instants t = 1, 2, …, 11 :3 5 6 8 3 9 6 12 3 6 10
La mémoire centrale est composée de 4 cases initialement vides. Représentez l’évolution de la mémoire centrale au fur et à mesure des accès pour chacune des deux politiques de remplacement de pages FIFO et LRU. Notez les défauts de pages éventuels. Un programme a besoin de 5 pages virtuelles numérotées 0 à 4. Au cours de son déroulement, il utilise les pages dans l’ordre suivant : 012301401234

Question :

1. 1. S’il reste 3 pages libre en mémoire, indiquer la séquence des défauts de page, sachant que l’algorithme de remplacement est FIFO,
   2. Même question avec 4 pages disponibles en mémoire. Observation ?

Exercice 3 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 ?