Egzamin 2016, pytania i odpowiedzi PDF

Preview

Summary

Download Egzamin 2016, pytania i odpowiedzi PDF

Description

1. Kiedy w systemie pamięci wirtualnej pojawia się błąd strony i jaka jest reakcja systemu na wystąpienie tego błędu. - pojawia się błąd strony, gdy danej strony nie ma w pamięci wirtualnej, a nastąpiło odniesienie do niej - system sprowadzenia do pamięci operacyjnej brakującą stronę. 2. Jakie informacje przechowywane są w tablicy stron (oprócz numeru ramki) w celu umożliwienia lub ułatwienia implementacji systemu pamięci wirtualnej? Kiedy i w jaki sposób są one wykorzystywane? - w tablicy stron przechowywany jest bit poprawności, informujący o stanie strony. Strona poprawna to taka, która jest zlokalizowana w pamięci operacyjnej. Odniesienie do takiej strony nie wymaga jej sprowadzenia. Jeżeli strona uznana jest za niepoprawną, występuje błąd braku strony i zostaje zgłaszane przerwanie diagnostyczne. W ramach obsługi błędu następuje sprowadzenie strony z obszaru wymiany. - bit odniesienia – ustawiany, gdy następuje odniesienie do strony (algorytm dodatkowych bitów odniesienia, algorytm drugiej szansy) - bit modyfikacji – ustawiany, gdy następuje zapis na stronie Ulepszony algorytm drugiej szansy wykorzystuje bit odniesienia i bit modyfikacji. 3. Kiedy w pamięci wirtualnej występuje problem zastępowania? - problem zastępowania (wymiany) stron pojawia się, gdy w pamięci fizycznej brakuje wolnych ramek i konieczne jest zwolnienie jakieś ramki poprzez usunięcie z niej strony (ofiara). 4. Jakie problemy towarzyszą zastępowaniu stron w systemie pamięci wirtualnej? - problem wyboru ofiary – niewłaściwy wybór ramki ofiary powoduje wzrost kosztu wymiany. W skrajnym przypadku może dojść do zjawiska migotania, w przypadku którego często dochodzi do wystąpienia odniesienia do właśnie usuniętej strony. - problem wznawiania rozkazów (konieczność ponownego wykonania całego cyklu rozkazowego, w którym wystąpił błąd strony) – w przypadku wielokrotnego odniesienia do pamięci w jednym cyklu rozkazowym należy zapewnić, że wszystkie adresowane strony są jednocześnie dostępne w ramkach w pamięci fizycznej. 5. Proszę uzasadnić sensowność stosowania wstępnego sprowadzania stron w systemie pamięci wirtualnej. - w tym przypadku sprowadzana jest strona żądana a wraz z nią inne strony. Jeśli uda nam się „trafić” w strony, na które będzie wkrótce zgłaszane zapotrzebowanie w systemie unikniemy błędów stron co zwiększy efektywność. Skuteczność tego podejścia zależy od trafności decyzji o wstępnym sprowadzaniu. 6. Które z algorytmów wymiany stron pamięci wirtualnej są trudne w realizacji we współczesnych systemach komputerowych? Na czym polega trudność ich implementacji oraz jakie podejścia w celu ominięcia tych trudności stosowane są w praktyce?

- algorytmy bazujące na zbiorze roboczym są trudne w implementacji, gdyż ze względu na brak możliwości monitorowania odniesień do stron muszą być realizowane w sposób przybliżony. Podobne efekty przy mniejszym koszcie implementacji można uzyskać stosując podejście oparte na kontroli częstości błędów strony. Jest ono łatwiejsze w implementacji – wymaga aktualizacji struktur danych tylko w przypadku wystąpienia błędów strony. 7. W systemie pamięci wirtualnej z 3 ramkami realizowany jest następujący ciąg odniesień do stron: 1,5,1,3,5,2,4,3,4,2,1,5. Jak będzie się zmieniać zawartość ramek w wyniku realizacji tego ciągu oraz ile będzie błędów strony, jeśli zastosujemy algorytm (ramki są początkowo puste): a) FIFO 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 5 5 5 5 5 5 4 4 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 3 1 1 Nastąpi 7 błędów strony. b) LRU 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 5 5 5 5 5 5 3 3 1 1 1 3 3 3 4 4 4 4 4 5 Nastąpi 8 błędów strony.

8. Który z algorytmów wymiany stron – FIFO, czy LRU – okaże się lepszy pod względem efektywności w przypadku realizacji następującego ciągu odniesień w systemie pamięci wirtualnej z 4 ramkami: 1,2,3,2,3,4,5,3,1,3,5,6,2,1,4,3,2,1? FIFO: 1 1 1 1 1 1 5 5 5 5 5 5 5 5 4 4 4 4 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 6 6 6 6 6 6 1 4 4 4 4 4 4 4 2 2 2 2 2 2 Nastąpiło 11 błędów strony LRU:

1 1 1 1 1 1 5 5 5 5 5 5 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 6 6 6 6 3

2 2 1 1 4 4 3 3

Nastąpiło 8 błędów strony Lepszy okazał się algorytm LRU ze względu na mniej błędów stron. 9. W systemie pamięci wirtualnej z 4 ramkami realizowany jest następujący ciąg odniesień do stron: 2,6,1,1,5,2,3,5,2,4,3,5,2,6,1,5. Jaka będzie zawartość zbioru roboczego po realizacji każdego kolejnego odniesienia przy rozmiarze okna 4? Proszę założyć, że zbiór roboczy jest początkowo pusty. Zbiór roboczy w kolejnych odstępach czasu ma postać: 2 26 261 261 615 152 1523 5235 235 2352 352 3524 3524 5243 5243 2435 2435 4352 4352 3526 3526 5261 5621 2615 2615 10. W systemie pamięci wirtualnej, w którym dostępne są 3 ramki, adres składa się z 8 bitów a rozmiar strony wynosi 32 bajty. W systemie tym realizowany jest ciąg odniesień do komórek pamięci o następujących adresach: 40,190,60,100,160,90,130,120,150,70,50,180. Jak będzie się zmieniać zawartość ramek w wyniku realizacji tego ciągu oraz ile będzie błędów strony, jeśli zastosujemy algorytm: Adresom odpowiadają odpowiednio numery stron: 1,5,1,3,5,2,4,3,4,2,1,5 a) FIFO 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 5 5 5 5 5 5 4 4 4 4 4 4 3 3 3 3 Nastąpiło 7 błędów strony.

3

3 3 1

1

b) LRU 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 5 5 5 5 5 4 4 4 4 4 5 3 3 3 3 3 3 3 1 1 Nastąpiło 7 błędów strony. c) WS 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 5 5 5 5 5 5 3 3 3 1 1 3 3 3 4 4 4 4 4 5 8 błędów. 11. W systemie pamięci wirtualnej realizowany jest ciąg odniesień do następujących stron: 2,1,2,3,2,4,5,2,5,6,5,4,2. Jak będzie się zmieniać zawartość ramek w wyniku realizacji tego ciągu oraz ile będzie błędów strony, jeśli zastosujemy algorytm: a) FIFO przy liczbie dostępnych ramek 4 2 2 2 2 2 2 5 5 5 5 5 5 5 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 6 6 6 6 4 4 4 4 4 4 4 4 Nastąpiło 7 błędów strony. b) LRU 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 5 5 5 5 5 5 5 3 3 3 3 3 3 6 6 6 6 4 4 4 4 4 4 4 4 Nastąpiło 6 błędów strony.

c) WS

2,1,2,3,2,4,5,2,5,6,5,4,2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 1 1 1 1 4 4 4 4 6 6 6 6 3 3 3 3 2 5 5 5 5 5 5 5

8 błędów 12. W systemie pamięci wirtualnej, w którym dostępne są 3 ramki, adres składa się z 8 bitów a rozmiar strony wynosi 16 bajtów. W systemie tym realizowany jest ciąg odniesień do komórek pamięci o następujących adresach: 40,20,30,50,45,60,65,70,75,55,50,40. Jak będzie się zmieniać zawartość ramek w wyniku realizacji tego ciągu oraz ile będzie błędów strony, jeśli zastosujemy algorytm: Adresom odpowiadają odpowiednio numery stron:2,1,1,3,2,3,4,4,4,3,3,2. a) FIFO 2

2 2 2 2 2 4 4 4 4 4 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3

Nastąpiło 5 błędów strony. b) LRU 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 4 4 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Nastąpiło 4 błędów strony. c) WS

2,1,1,3,2,3,4,4,4,3,3,2. 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 4 4 4 4 4 2 2 2 2

13. Co oznacza fakt wystąpienia problemu zastępowania przy obsłudze błędu strony w wymianie opartej na koncepcji zbioru roboczego? Następuje wymiana strony pomimo jej obecności w zbiorze roboczym???? 14. W jaki sposób należałoby zmodyfikować algorytmy wymiany (usuwania) stron i niezbędne struktury danych w celu uwzględnienia przypadku współdzielenia stron przez procesy....