Методические рекомендации

По выполнению контрольной работы

Студентами заочной формы обучения

По дисциплине Операционные системы

Контрольная работа по дисциплине «Операционные системы» оформляется в виде стандартной работы с титульным листом, данными студента: специальности, группы, шифра зачетной книжки, нумерацией страниц, содержанием, списком литературы и высылается в адрес деканата факультета заочного обучения за месяц до сессии.

Контрольная работа выполняется по вариантам и состоит из двух частей: теоретической и практической. Номера вариантов выдаются преподавателем (табл.1).

Теоретическая часть – это ответ на вопрос из списка вопросов к зачету/экзамену (прил.).

Практическая часть состоит из выполнения трех заданий. В первом задании необходимо выполнить планирование процессов с помощью алгоритмов краткосрочного планирования (в каждом варианте - 10 задач). Второе задание связано с решением задач по организации и управлению памятью. Третье задание состоит в написании bat-файлов создания и удаления структуры каталогов и файлов.

Таблица - ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

№ п/п	ФИО	Теоретический вопрос (из списка вопросов к зачету (прил.))	Задание 1 (вариант)	Задание 2 (номера задач)	Задание 3 (вариант)
1	Баксанова Ю.В.	2	1	2,12,22	12
2	Вечканова Н.Б.	3	2	4,14,24	11
3	Лужбин А.В.	4	3	6,16а,10	10
4	Пигасова К.И.	5	4	8,18а,20	9
5	Расимов Р.Р.	6	5	2,10,14	8
6	Теменник А.Н.	7	6	4,16б,24	7
7	Шестаков В.В.	8	1	6,18б,22	6
8	Широглазова К.В.	9	2	8,20,26	5
9	Шургот Н.В.	10, 14	3	4,18б,24	4, 3

ЗАДАНИЕ 1. ВЫПОЛНИТЬ КРАТКОСРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ.

При решении использовать табличный способ. Сначала строится и заполняется таблица, столбцы которой соответствуют моментам времени, а строки – процессам. Обозначение И используется для процессов, находящихся в состоянии исполнение, обозначение Г – для процессов, находящихся в состоянии готовность, пустые ячейки соответствуют еще не родившимся или завершившимся процессам. Состояния процессов показаны на протяжении соответствующей единицы времени, т.е. колонка с номером 1 соответствует промежутку от 0 до 1. При вычислении считать, что процессы не совершают операций ввода-вывода, поэтому временем переключения контекста можно пренебречь. Чем меньше значение приоритета, тем он выше.

Задача №1. Пусть в вычислительную систему поступают пять процессов различной длительности по следующей схеме (табл.2). Вычислить среднее время ожидания и среднее время выполнения процессов при использовании алгоритма планирования FCFS (First Come First Served).

Таблица 2

Номер процесса	Время выполнения
	Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3	Вариант 4	Вариант 5	Вариант 6
1	4	5	7	2	1	4
2	4	1	1	3	3	5
3	2	5	5	7	5	2
4	3	7	9	2	9	5
5	3	3	3	4	5	2

Задача №2. Определить оптимальный порядок исполнения процессов с минимальным средним временем ожидания и средним временем выполнения.

Задача №3. Решить задачу №1 с учетом момента поступления процессов в систему (табл.3). Вычислить среднее время ожидания и среднее время выполнения процесса при использовании алгоритма планирования FCFS (First Come First Served).

Таблица 3

Номер процесса	Момент поступления в систему
	Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3	Вариант 4	Вариант 5	Вариант 6
1	0	2	2	2	2	0
2	1	1	1	1	1	1
3	2	2	2	4	4	2
4	3	3	3	2	0	3
5	1	1	0	0	0	1

Задача №4. Пусть в вычислительную систему поступают пять процессов различной длительности (табл.4). Вычислить среднее время ожидания и среднее время выполнения процесса при использовании алгоритма планирования RR (Round Robin) с квантом времени равным 9.

Таблица 4

Номер процесса	Время выполнения
	Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3	Вариант 4	Вариант 5	Вариант 6
1	4	1	4	9	8	2
2	3	3	5	3	3	3
3	4	8	7	3	4	4
4	6	5	2	2	2	5
5	1	1	1	13	1	5

Задача №5. Решить задачу №4 с квантом времени равным 3.

Задача №6. Пусть в вычислительную систему поступают пять процессов различной длительности (табл.4). Вычислить среднее время ожидания и среднее время выполнения процесса при использовании алгоритма планирования RR (Round Robin) с квантом времени равным 3. При решении задачи учесть моменты поступления процессов в систему (табл.5).

Таблица 5

Номер процесса	Момент поступления в систему
	Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3	Вариант 4	Вариант 5	Вариант 6
1	2	3	0	2	0	2
2	1	0	1	1	0	1
3	4	1	2	4	3	0
4	0	1	3	3	2	0
5	3	2	4	0	2	3

Задача №7. Пусть в вычислительную систему поступают пять процессов различной длительности по следующей схеме (табл.6). Вычислить среднее время ожидания и среднее время выполнения процесса при использовании алгоритма не вытесняющего планирования SJF (Shortest Job First).

Таблица 6

Номер процесса	Время выполнения
	Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3	Вариант 4	Вариант 5	Вариант 6
1	1	5	1	4	2	3
2	3	1	4	3	2	4
3	4	2	5	2	1	2
4	3	3	3	1	3	5
5	5	1	2	3	3	1

Задача №8. Пусть в вычислительную систему поступают пять процессов различной длительности по следующей схеме (табл.6). Моменты поступления процессов в систему указаны в таблице 7. Вычислить среднее время ожидания и среднее время выполнения процесса при использовании алгоритма вытесняющего планирования SJF (Shortest Job First).

Таблица 7

Номер процесса	Момент поступления в систему
	Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3	Вариант 4	Вариант 5	Вариант 6
1	2	2	0	1	0	3
2	0	1	1	1	1	1
3	3	0	2	2	3	0
4	4	1	3	3	2	0
5	1	3	0	0	2	1

Задача №9. Вычислить среднее время ожидания и среднее время выполнения процесса при использовании алгоритма не вытесняющего приоритетного планирования (табл.8).

Таблица 8

№ процесса	Вариант 1			Вариант 2			Вариант 3			Вариант 4			Вариант 5			Вариант 6
	Время выполнения	Момент поступления	Приоритет	Время выполнения	Момент поступления	Приоритет	Время выполнения	Момент поступления	Приоритет	Время выполнения	Момент поступления	Приоритет	Время выполнения	Момент поступления	Приоритет	Время выполнения	Момент поступления	Приоритет
1	3	0	4	3	0	4	4	0	4	3	2	4	4	2	4	3	0	4
2	5	1	2	5	1	2	5	1	2	3	2	3	3	1	2	5	1	2
3	2	4	3	2	4	3	2	3	3	4	4	2	2	3	3	2	4	3
4	3	0	0	3	3	0	3	3	0	2	3	1	3	3	1	3	2	0
5	5	1	1	5	1	1	5	1	1	7	0	0	9	0	0	5	1	1

Задача №10. Решить задачу №9 с помощью алгоритма вытесняющего приоритетного планирования.

ЗАДАНИЕ 2. РЕШИТЬ ЗАДАЧИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЮ ПАМЯТЬЮ.

Из всего списка студенту необходимо решить 3 задачи, номера которых выдает преподаватель.

1. Оперативная память содержит 163840 машинных слов, что составляет 0,625 Мбайт. Сколько бит содержит каждое машинное слово?

2. Объем оперативной памяти компьютера составляет 1/8 часть Мбайта. Сколько машинных слов составляют оперативную память, если одно машинное слово содержит 64 бита?

3. Вы работаете на компьютере с 2-х байтовым машинным словом. С каким шагом меняются адреса машинных слов?

4. Вы работаете на компьютере с 4-х байтовым машинным словом. С каким шагом меняются адреса машинных слов?

5. Компьютер имеет объем оперативной памяти 0,5 Кбайт. Адреса машинных слов меняются с шагом 4. Сколько машинных слов составляют оперативную память компьютера?

6. Компьютер имеет объем оперативной памяти 0,5 Кбайт. Адреса машинных слов меняются с шагом 2. Сколько машинных слов составляют оперативную память компьютера?

7. Компьютер имеет объем оперативной памяти 1 Кбайт. Адреса машинных слов меняются с шагом 2. Сколько машинных слов составляют оперативную память компьютера?

8. Какой объем имеет оперативная память компьютера, если 3FF – шестнадцатеричный адрес последнего байта оперативной памяти?

9. Какой объем имеет оперативная память компьютера, если FF – шестнадцатеричный адрес последнего байта оперативной памяти?

10. FE – шестнадцатеричный адрес последнего машинного слова оперативной памяти компьютера, объем которой составляет ¼ Кбайт. Найти длину машинного слова (в байтах).

11. 1FC – шестнадцатеричный адрес последнего машинного слова оперативной памяти компьютера, объем которой составляет ½ Кбайт. Найти длину машинного слова (в байтах).

12. Какой объем имеет оперативная память компьютера, если FC – шестнадцатеричный адрес последнего 4-байтового машинного слова оперативной памяти?

13. Какой объем имеет оперативная память компьютера, если 1FE – шестнадцатеричный адрес последнего 2-байтового машинного слова оперативной памяти?

14. Компьютер имеет объем оперативной памяти равный ½ Кбайта и содержит 128 машинных слов. Укажите адрес последнего байта и адрес последнего машинного слова памяти компьютера (в шестнадцатеричной форме).

15. Программа написана на языке машинных команд. Каждая команда занимает в памяти компьютера четырехбайтовое машинное слово. Определите шестнадцатеричный адрес машинного слова, в котором будет помещена следующая команда, если текущая команда находится в машинном слове с шестнадцатеричным адресом: а) 14, б) 08.

16. Программа написана на языке машинных команд. Каждая команда занимает в памяти компьютера четырехбайтовое машинное слово. Определите шестнадцатеричный адрес машинного слова, в котором находится предыдущая команда, если текущая команда находится в машинном слове с шестнадцатеричным адресом: а) 28, б) 40.

17. Программа на языке машинных команд содержит 11 команд. Каждая команда занимает в памяти компьютера восьмибайтовое машинное слово. Программа размещается в памяти, начиная с нулевого адреса. Укажите шестнадцатеричный адрес последней команды в программе.

18. Программа написана на языке машинных команд и размещается в памяти, начиная с нулевого адреса. Каждая команда занимает в памяти компьютера четырехбайтовое машинное слово. Сколько команд содержит эта программа, если шестнадцатеричный адрес последней команды в программе равен: а) 28, б) 4С.

19. Компьютер имеет объем оперативной памяти, равный X Кбайт. Сколько машинных слов составляют оперативную память компьютера, если адреса машинных слов меняются с шагом Y? а) X=0,25, Y=2; б) X=1, Y=4; в) X=5, Y=4; г) X=1,5, Y=2.

20. Какой объем имеет оперативная память компьютера, если размер машинного слова 2 байта и 510 – десятичный адрес последнего машинного слова оперативной памяти?

21. Объем оперативной памяти компьютера с четырехбайтовым машинным словом составляет 256 байтов. Укажите десятичный адрес последнего машинного слова оперативной памяти.

22. Сколько записей в таблице страниц в системе с 32-разрядной архитектурой и размером страницы 8 Кбайт?

23. Сколько записей в таблице страниц в системе с 32-разрядной архитектурой и размером страницы 4 Кбайт?

24. Известно, что для доступа к памяти через таблицу страниц необходимо 90 нс, а для доступа через ассоциативную память – 20 нс. Частота попаданий в ассоциативную память при обращении к данным составляет 80%. Чему равно среднее время обращения к памяти?

25. Известно, что для доступа к памяти через таблицу страниц необходимо 80 нс, а для доступа через ассоциативную память – 10 нс. Частота попаданий в ассоциативную память при обращении к данным составляет 80%. Чему равно среднее время обращения к памяти?

26. Вычислите номер виртуальной страницы и смещение для виртуального адреса 32768, если размер страницы равен 4 Кбайт. Страницы нумеруются начиная с 0.

27. В вычислительной системе со страничной организацией памяти и 32 битовым адресом размер страницы составляет 8 Мбайт. Для некоторого процесса таблица страниц в этой системе имеет вид:

Номер страницы	Адрес начала страницы
1	0х00000000
2	0х02000000
5	0х06000000
6	0х10000000

Какому физическому адресу соответствует виртуальный адрес 0х00827432?

ЗАДАНИЕ 3. СОЗДАНИЕ BAT-ФАЙЛОВ.

Создать два BAT-файла. Первый файл должен выполнять пункты заданного варианта. ВторойBAT-файл должен удалить полученную при выполнении первого файла структуру. В контрольной работе необходимо приложить распечатку содержимого обоих файлов. Задание выполняется по вариантам (табл.1)

Вариант 1

1. Сформировать дерево заданной структуры (рис.1).

Рисунок 1 Структура к варианту 1

2. Скопировать из каталога SHKOLAфайлы в каталогKLASSс теми же именами.

3. Слить в каталоге KLASSфайлы в один, результат записать в каталогSHKOLAс именемzavuch.txt.

4. Просмотреть содержимое файла zavuch.txt.

5. Установить файлу zavuch.txtатрибут «только чтение».

6. Получить графическое представление полученной структуры.