Session Principale - Année Universitaire 2010/2011
Semestre 2, Première année - SIL-ARS-SE
Date : 2 Juin 2010
Matière : Systèmes d'Exploitation 1
Durée : 2 heures
Enseignants responsables : W. Youssef, A. Gazdar, A. Ben Chikha
Documents autorisés : Non
Nombre de pages : 4
Le barème est donné à titre indicatif. La clarté de la copie rendue sera prise en considération.
Exercice 1
Questions de Compréhension (5 points : 1 × 5)
- Étant donné le diagramme d'états/transitions suivant, citer la ou les transition(s) qui doivent être supprimée(s) si on utilise un algorithme d'ordonnancement sans réquisition (non préemptif). Justifier votre réponse.
- Qu'est-ce qu'un PCB ? Citer trois attributs du PCB.
- Qu'est-ce que la MMU ? Expliquer son rôle.
- Qu'est-ce que la fragmentation ? Quelle est la différence entre une fragmentation interne et externe ?
- À votre avis, où peut-on stocker les informations concernant les algorithmes de remplacement de page, telles que la date de chargement d'une page utilisée dans l'algorithme FIFO ?
Exercice 2
Gestion des Processus (7 points : 2 - 2 - 2 - 1)
On considère un système monoprocesseur et les quatre processus P1, P2, P3 et P4 qui effectuent du calcul et des entrées/sorties avec un disque selon les temps donnés ci-dessous. Les processus sont disponibles dès le début, dans cet ordre.
| Processus | Temps d'exécution sur le CPU (première phase) | E/S (temps) | Temps d'exécution sur le CPU (deuxième phase) |
|---|---|---|---|
| P1 | 3 | 7 | 2 |
| P2 | 4 | 3 | 2 |
| P3 | 2 | 3 | 2 |
| P4 | 7 | 3 | 1 |
- On considère que l'ordonnancement sur le processeur se fait selon une politique à priorité préemptible : le processus élu à un instant t est celui qui est le processus prêt de plus forte priorité. On donne : priorité (P1) > priorité (P3) > priorité (P2) > priorité (P4). On suppose que l'ordre de service des requêtes d'E/S pour le disque se fait toujours selon une politique FIFO. Compléter l'Annexe A et donner le temps de rotation moyen obtenu.
- La politique d'ordonnancement du processeur reste inchangée, mais on considère maintenant que l'ordre de services des requêtes d'E/S pour le disque se fait également selon la priorité des processus : le processus commençant une E/S est celui de plus forte priorité parmi ceux en état d'attente du disque. Une opération d'E/S commencée ne peut pas être préemptée. Compléter l'Annexe B et donner le temps de rotation moyen obtenu.
- On considère que l'ordonnancement sur le processeur se fait selon une politique tourniquet avec un quantum de 2 unités de temps. On suppose que l'ordre d'arrivée a été P1 puis P2 puis P3 puis P4. On considère que l'ordre de service des requêtes d'E/S pour le disque se fait en FIFO. Compléter l'Annexe C et donner le temps de rotation moyen obtenu.
- Comparer les différents temps de rotation calculés précédemment et interpréter les résultats.
Exercice 3
Gestion de la Mémoire (3 points)
Soit la suite des pages suivantes : {1, 2, 3, 4, 1, 2, 5, 1, 2, 3, 4, 5}. Donner l'évolution de la mémoire centrale en utilisant les algorithmes de remplacement de page suivants et en précisant le nombre de défauts de page :
- Pour l'algorithme FIFO avec un nombre de cases mémoire égal à 3, puis avec un nombre de cases mémoire égal à 4. Que constatez-vous ? Expliquer.
- Pour l'algorithme optimal avec un nombre de cases mémoire égal à 4.
Exercice 4
Gestion de la Mémoire (5 points : 1 × 5)
Étant donnés :
- Une table des pages de taille 128 Ko
- Le nombre d'entrées de la table des pages égal à 65536
- Le déplacement est codé sur 16 bits
- Une entrée de la table des pages est de la forme : |n|1|3| où
- n est le nombre de bits pour coder un cadre de page (une case)
- 1 est le bit d'absence/présence
- 3 est le nombre de bits pour coder la date de chargement de la page
Chaque entrée de la table contient donc n + 4 bits.
- Déterminer la valeur de n.
- Calculer la taille de la mémoire physique.
- Donner la taille de l'espace d'adressage virtuel.
- Donner le nombre de bits du bus d'adressage.
- Dire si le nombre d'entrées de la table des pages change si on augmente la taille de la mémoire physique de 1 Mo. Si oui, de combien augmente-t-il ?
Foire aux Questions (FAQ)
1. Qu'est-ce qu'un algorithme d'ordonnancement non préemptif ?
Un algorithme d'ordonnancement non préemptif signifie que le processus en cours d'exécution ne peut pas être interrompu par un autre processus, même si ce dernier a une priorité plus élevée.
2. Comment fonctionne la politique à priorité préemptible ?
La politique à priorité préemptible attribue le processeur au processus prêt ayant la plus haute priorité à chaque instant. Si un processus de priorité inférieure est en cours d'exécution, il est interrompu pour laisser la place au processus de priorité supérieure.
3. Quels sont les algorithmes de remplacement de page mentionnés dans cet examen ?
Les algorithmes de remplacement de page mentionnés sont FIFO (First-In-First-Out) et l'algorithme optimal.