Каково наименьшее значение величины Х, при котором это состояние является безопасным?

Задача № 15

В системе есть 3 процесса и 4 ресурсов, которые можно предоставить процессам. Текущее распределение ресурсов и максимальное их количество, необходимое процессам следующее:

Процесс	Предоставлено R1 R2 R3 R4	Требуется R1 R2 R3 R4	Доступно R1 R2 R3 R4
A	0 0 1 0	2 0 0 1	2 1 0 1
B	2 0 0 1	1 0 1 0
C	0 1 2 0	2 1 0 0

Будет ли в системе тупиковая ситуация?

Возможно, ошибка в условии. Вторая матрица показывает не максимальное количество ресурсов, необходимое процессам, а дополнительное, сверх того, что предоставлено.

В данном состоянии доступных ресурсов нам хватает только для выполнения процесса С. Отдаем требуемые ресурсы и доступно остается (0 0 0 1), после завершения процесса С, получаем обратно все ресурсы, которые он занимал (предоставленные + требуемые), доступно становится (2 2 2 1). Далее можем сначала выполнить процесс А, а затем В (по той же схеме).

Задача 16

Пользовательский процесс формирует строку из 90 символов для вывода на принтер, затрачивая на это 15 мс. Объем буфера равен одной строке. Страница текста содержит 40 строк. Принтер способен печатать 10 страниц в минуту. Будет ли приостанавливаться ли пользовательский процесс? Если да, то насколько?

Пользовательский процесс будет останавливаться, если время подготовки текста для записи в буфер меньше чес время печати 1 строки, которая берется из буфера. Строку процесс формирует за 15 мс = 0,015 сек. Принтер печатает 10 страниц в минуту = 1 страница за 6 сек = 1 строку за 0,24 сек. Т.е после формирования строки процесс будет для 240-15=185 мс до завершения печати.

Задача 17

Информация от модема поступает со скоростью 25 Кбит в с., размещаясь в двух переключаемых системных буферах., каждый из которых имеет емкость в 512 байт. Перемещение данных из буфера в пользовательский процесс занимает 12 мс. Пользовательский процесс затрачивает 20 мс на обработку одного блока данных. Возможны ли при этих условиях потери данных, поступающих от модема?

Потери данных происходят когда процесс не успевает обработать данные, т.е когда процесс не успевает обработать 1 буфер, пока наполняется второй.

Время обработки буфера = время обработки данных + время передачи из буфера в процесс = 12 мс + 20 мс=32 мс. Время наполнения второго буфера =емкость буфера / скорость модема = 512 байт/25 кбит с = 512 байт *8/25 000 байт.с = 163 мс. Время наполнения второго буфера больше времени обработки следовательно потерь не будет

Задача 18

Жесткий диск имеет емкость 20 Гбайт и размещение файлов в виде связанного списка кластеров. Размер кластера 4 Кбайт. Определите максимальное количество файлов, которое можно разместить на диске и долю адресной информации в процентах от емкости диска.

1) найдем число кластеров на диске = 20гб/4кб=5242880 кластеров. Чтобы адресовать такое кол-во кластеров требует, чтобы под адрес выделялось более log2(5242880) бит, что примерно равно трем байтам. Значит для хранения адресов всех кластеров, т.е всей адресной информации надо 3байта * 5242880 = 15728640 байт. Значит доля адресной информации = Адресная информация / Объем диска = 0,07%

2) Заметим, что при таком способе организации файловой системы адресная информация хранится в самих кластерах, т.е. не занимает дополнительного места. Найдем теперь максимальное число файлов. Т.к. файл занимает минимум один кластер, то число файлов = числу кластеров = 5242880.

Задача 19

Сравните возможную степень неиспользуемого дискового пространства за счет внутренней фрагментации в файловых системах FAT12 и FAT16 при емкости винчестера 512 Мбайт. Какой размер будет иметь кластер? Сколько места займет FAT-таблица?

Наибольший уровень фрагментации достигается при максимально возможном разделе кластера. Максимальный размер кластера в FAT16 = 64кб, значит их число при этом для диска емкость 512 мб = 8192. В Fat 32 максимальный размер кластера = 32кб, что меньше чем у FAT16, что обуславливает меньшую степень возможной фрагментации. Число кластеров в FAT32 для диска емкостью 512 мб = 16384.

Размер FAT таблицы = число кластеров * размер адреса одного кластерах.

В fat16 под адрес выделяется 16 бит= 2байта. Следовательно размер fat таблицы = 2б*8192=16384б. = 16кб.

В fat32од адрес выделяется 32бит= 4байта. Следовательно размер fat таблицы = 4б*16384.

=32768б. = 32кб.

Задача 20

В файловой системе UNIX блоки диска имеют емкость 2 Кбайт, а дисковые адреса 4 байта. Чему равен максимальный размер файла, если i-узел содержит 12 прямых адресов и по трем одинарному, двум двойному и четырем тройному косвенному элементу?

(олифер, стр 189) В unix для адресации используется метод перечисления номеров кластеров. В данном случае i-узел выглядит следующим образом: в нем 12+3+2+1=18 полей по 4 байта.

Каждый узел косвенной адресации содержит (размер блока/размер адреса) (2кб/4б) 512 полей

Общее кол-во полей i-узла = 12+3*512+2*512*512+4*512*512*512= 537396748 полей – столько блоков может включать файл. Его объем = объем блока * число блоков~= 1Тб. С другой стороны, размер файла может быт ограничен максимальным числом кластеров которое можно адресовать. Если размер адреса = 4кб, то можно адресовать 2^4096 блоков. В нашем случае это число значительно больше чем полей, т.е это ограничением максимального размера файла не является.

Задача 21(NOT SURE)

Для устранения недостатка файловой системы с непрерывным размещением файлов нужно уплотнять диск при каждом удалении файла. Поскольку все файлы являются непрерывными, для копирования файла требуется время на поиск цилиндра и вращение диска при считывании файла, после которого происходит перенос данных на полной скорости. При записи на диск требуются такие же операции. При времени поиска цилиндра, равном 5 мс, задержке вращения в 4 мс, скорости передачи данных 8 Мбайт/с и среднем размере файла 8 Кбайт, сколько понадобится времени для того, чтобы прочитать файл в оперативную память, а затем записать его обратно на новое место на диске? При тех же параметрах, сколько потребуется времени для уплотнения половины 16-гигабайтного диска? Есть ли в данном случае смысл уплотнять диск?

Подсчитаем время чтения файла в ос и его запись в другое место. Время чтения = время поиска + время задержки вращения + время считывания (=объем файла/ скорость считывания) = 5мс + 4 мс + 8кб/8мбс = 10 мс. Время записи также = 10мс, так как по условию при записи выполняются те же операции, что и при чтении. Значит для переноса файла требуется 20 мс.

Под уплотнением диска буду подразумевать случай, описанный в задаче 8, т.е когда файлы чередуются с незаполненным пространством размером в 8 кб. В этом случае для 16гб диска мы получаем 16гб/2*8кб = 1048576 файлов разделенных 1048576 промежутками. Общее время уплотнения = время копирования одного файла * число файлов = 20971 с ~= 5 часов 50 минут. В принципе, целесообразнее уплотнять после появления каждого промежутка в размещении файлов. Но и полное уплотнение имеет смысл проводить, поскольку 6 часов не такое большое время – например, можно выполнять его ночью, чтобы днем перед началом работы диск был уплотнен =)).

Задача 22