5.2 Задания к лабораторной работе

5.2.1 Обнаружение взаимоблокировок при наличии неразделяемых ресурсов. Рассматривается простой вариант для случая, когда в системе существует только один ресурс каждого типа.

Пусть система состоит из семи процессов – A, B, C, D, E, F, G и шести ресурсов - R, S, T, V, W, U. В некоторый момент времени система соответствует следующему списку:

а) процесс А занимает ресурс R и хочет получить ресурс S;

б) процесс В ничего не использует, но хочет получить ресурс Т;

в) процесс С ничего не использует, но хочет получить ресурс S;

г) процесс D занимает ресурс U и хочет получить ресурсы S и T;

д) процесс Е занимает ресурс Т и хочет получить ресурс V;

е) процесс F занимает ресурс W и хочет получить ресурс S;

ж) процесс G занимает ресурс V и хочет получить ресурс U.

Требуется:

1) определить заблокирована ли эта система и если да, то какие процессы в этом участвуют;

2) составить алгоритм и использовать его для решения задач обнаружения тупиковых ситуаций и заблокированных процессов в системе с единичными ресурсами;

3) распределить ресурсы по процессам в соответствии с приведенным списком;

4) построить граф ресурсов и процессов, позволяющий установить процессы, которые попали в тупиковую ситуацию.

5.2.2 В системе есть 5 процессов (A, B, C, D, E) и 4 ресурса (p1, p2, p3, p4), которые можно предоставить процессам. Текущее распределение ресурсов и максимальное их количество, необходимое процессам, приводится в таблице 5.1. Заполнить столбцы «требуется» и «доступно». Определить оптимальный вариант распределения существующих ресурсов. Возможно ли возникновение в системе тупиковой ситуации?

Таблица 5.1 – Распределение ресурсов и их количество

процесс	Предоставлено р1, р2, р3, р4	Максимальные требования	Требуется р1, р2, р3, р4	Доступно р1, р2, р3, р4
А	0 0 1 3	1 0 1 5		1 1 0 2
В	1 3 0 0	2 6 5 0
С	0 0 3 1	2 6 5 6
D	2 3 4 1	4 3 5 6
Е	0 3 3 1	0 5 5 1

5.2.3 Требуется сравнить считывание файла через однопоточный и многопоточный файловые серверы. Получение запроса, его диспетчеризация и обработка занимают 15 миллисекунд при условии наличия данных в блочном кэше. В каждом третьем случае требуется обращение к диску, занимающее 75 миллисекунд, в течение которых поток находится в состоянии ожидания. Сколько запросов в секунду обработает однопоточный сервер? А многопоточный?

5.2.4 Запуска ожидают пять задач. Предполагаемое время их выполнения составляет 9, 6, 3, 5 и х мс. В каком порядке их следует запустить, что минимизировать среднее время отклика? (Ответ должен зависеть от х).

5.2.5 В гибкую систему реального времени поступают четыре периодических сигнала в периодами 50, 100, 200 и 250 мс. На обработку каждого сигнала требуется 35, 20, 10 и х мс времени центрального процессора. Требуется определить максимальное значение х, при котором система остается поддающейся планированию.

5.2.6 Пользовательский процесс формирует строку из 70 символов для вывода на принтер, затрачивая на это 5 мс. Объем буфера равен одной строке. Страница текста содержит 50 строк. Принтер способен печатать 10 страниц в минуту. Будет ли приостанавливаться пользовательский процесс? Если да, то насколько? Улучшит ли ситуацию двойная буферизация?

5.2.7 Информация от модема поступает со скоростью 50 Кбит/с, размещаясь в двух переключаемых системных буферах, каждый из которых имеет емкость в 1 Кбайт. Перемещение данных из буфера в пользовательский процесс занимает 7 мс. Пользовательский процесс затрачивает 50 мс на обработку одного блока данных. Возможны ли при этих условиях потери данных, поступающих от модема?

5.2.8 Известно, что программа А выполняется в монопольном режиме за 10 минут, а программа В – за 20 минут, то есть при последовательном выполнении они требуют 30 мин. Если Т – время выполнения обеих этих задач в режиме мультипрограммирования, то какое из неравенств справедливо? Поясните ответ схемой.

а) Т < 10;

б) 10<T<20;

в) 20<T<30;

г) T>30.