Compito parziale del corso di Sistemi Operativi e Reti. (a.a. 2013/2014, prof. Gianluca Amato)

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1 Compito parziale del corso di Sistemi Operativi e Reti (a.a. 2013/2014, prof. Gianluca Amato) 18 Novembre 2013, compito A Svolgere i seguenti esercizi, giustificando i risultati ottenuti. Se necessario, scrivere le eventuali ipotesi aggiuntive non presenti nel testo dell'esercizio ma utilizzate per la sua risoluzione. Esercizio 1 Siano dati i numeri 10.2 e 9.8 in base 10. Si convertano i numeri in base 5, si calcoli la loro somma (sempre in base 5) e si riconverta il risultato in base 10. Si consideri l'immagine di 8 x 8 pixel che segue. Le linee rosse non fanno parte dell'immagine ma delimitano i singoli pixel. Supponiamo di voler memorizzare questa immagine in memoria, in formato a scala di grigi con 2 bit per pixel. Scrivere la sequenza di byte corrispondente all'immagine. Scrivere un programma per il LMC che prende una sequenza di numeri in input e produce come output la sequenza delle differenze tra due numeri successivi. Il programma si interrompe quando viene immesso il numero 0. Esempio: se l'input è la sequenza 2, 4, 10, 3, 0 l'output sarà 2 (ovvero 4-2), 6 (ovvero 10-4), 993 (ovvero -7 in complemento a 10). Esercizio 4 Spiegare la differenza tra I/O programmato, I/O basato su interruzioni e I/O basato su DMA. Discutere vantaggi e svantaggi dei tre metodi, sia in generale, che nel caso specifico in cui si vuole

2 leggere un settore da un disco rigido. La lunghezza dell'elaborato non deve superare le 20 righe. Esercizio 5 Si consideri un file system che usa il metodo dell'allocazione indicizzata. Ogni blocco è lungo 512 byte. Ad ogni file è associato un inodo che contiene un puntatore ad un blocco indiretto singolo e un puntatore ad un blocco indiretto doppio. Tutto il resto del blocco è riservato a puntatori diretti al file. Se ogni puntatore a blocco occupa 16 bit, calcolare qual è la dimensione massima di un file nel sistema. Esercizio 6 Le prime versioni di Windows non supportavano un vero multitasking pre-empitivo. Al suo posto, gli sviluppatori di Windows implementarono una forma di multitasking che chiamarono cooperativo, nella quale i programmi dovevano restituire il controllo al sistema operativo ad intervalli regolari cosicché il dispatcher di Windows potesse concedere la CPU ad un altro programma in attesa. Se un programma non restituiva il controllo al sistema operativo, il dispatcher non entrava mai in funzione. Discutere vantaggi e svantaggi di questo metodo rispetto al multitasking pre-empitivo. La lunghezza dell'elaborato non deve superare le 20 righe.

3 Compito parziale del corso di Sistemi Operativi e Reti (a.a. 2013/2014, prof. Gianluca Amato) 18 Novembre 2013, compito B Svolgere i seguenti esercizi, giustificando i risultati ottenuti. Se necessario, scrivere le eventuali ipotesi aggiuntive non presenti nel testo dell'esercizio ma utilizzate per la sua risoluzione. Esercizio 1 Siano dati i numeri 7.4 e 5.6 in base 10. Si convertano i numeri in base 5, si calcoli la loro somma (sempre in base 5) e si riconverta il risultato in base 10. Si consideri l'immagine di 8 x 8 pixel che segue. Le linee rosse non fanno parte dell'immagine ma delimitano i singoli pixel. Supponiamo di voler memorizzare questa immagine in memoria, in formato a scala di grigi con 2 bit per pixel. Scrivere la sequenza di byte corrispondente all'immagine. Scrivere un programma per il LMC che prende una sequenza di numeri in input e produce come output la sequenza delle somme tra due numeri successivi. Il programma si interrompe quando viene immesso il numero 0. Esempio: se l'input è la sequenza 2, 4, 10, 3, 0 l'output sarà 6 (ovvero 4+2), 14 (ovvero 10+4), 13 (ovvero 3+10). Esercizio 4 Spiegare la differenza tra I/O programmato, I/O basato su interruzioni e I/O basato su DMA. Discutere vantaggi e svantaggi dei tre metodi, sia in generale, che nel caso specifico in cui si vuole

4 leggere un settore da un disco rigido. La lunghezza dell'elaborato non deve superare le 20 righe. Esercizio 5 Si consideri un file system che usa il metodo dell'allocazione indicizzata. Ogni blocco è lungo 512 byte. Ad ogni file è associato un inodo che contiene un puntatore ad un blocco indiretto doppio e un puntatore ad un blocco indiretto triplo (attenzione, non c'è nessun puntatore ad un blocco indiretto singolo). Tutto il resto del blocco è riservato a puntatori diretti al file. Se ogni puntatore a blocco occupa 32 bit, calcolare qual è la dimensione massima di un file nel sistema. Esercizio 6 Le prime versioni di Windows non supportavano un vero multitasking pre-empitivo. Al suo posto, gli sviluppatori di Windows implementarono una forma di multitasking che chiamarono cooperativo, nella quale i programmi dovevano restituire il controllo al sistema operativo ad intervalli regolari cosicché il dispatcher di Windows potesse concedere la CPU ad un altro programma in attesa. Se un programma non restituiva il controllo al sistema operativo, il dispatcher non entrava mai in funzione. Discutere vantaggi e svantaggi di questo metodo rispetto al multitasking pre-empitivo. La lunghezza dell'elaborato non deve superare le 20 righe.

5 Note sugli esercizi Queste note servono a specificare meglio quanto richiesto dagli esercizi, e nascono principalmente dalle domande fatte dagli studenti durante lo svolgimento del compito. Il risultato deve essere una sequenza di byte, ovvero una sequenza di numeri da 0 a 255. La base utilizzata per scrivere questi numeri può essere scelta a piacere, ma deve essere chiaro al 100% quali sono i singoli byte. Una sequenza di bit del tipo non è accettabile. A maggior ragione non è accettabile una matrice di bit. È importante notare che ogni numero (tranne il primo e l'ultimo) sono usati due volti, uno per la somma (o sottrazione) col numero precedente, uno per la somma (o sottrazione col numero successivo). In caso di incertezza, guardare attentamente l'esempio proposto.