Oppgave 2: Gå til roten (/) av systemet. Finn minst tre forskjellige måter å gå tilbake til hjemmekatalogen din på.

Transkript

1 Løsningsforslag for oppgavene i operativsystemer, uke 43 ( ) På terminalstue: Oppgave 1: List alle filer og kataloger under XVUELQ som har filnavn som begynner på b. OVXVUELQE Oppgave 2: Gå til roten (/) av systemet. Finn minst tre forskjellige måter å gå tilbake til hjemmekatalogen din på. FG FG FGa FGa FGa FG+20( Oppgave 3: Utfør en Unix-kommando som gir deg brukernavnet ditt. ZKRDPL HFKR86(5 Oppgave 4: Skriv kommandoen HFKREODEODEOD!QHZILOH, og bruk PRUHfor å se på filens innhold. Kan du forklare hva som har skjedd? Output fra HFKRgår vanligvis til skjerm, men tegnet > sender den til filen newfile isteden. Oppgave 5: Lag en katalog med navn [. Gå til [, bruk emacs til å skrive noen tegn og lagre filen under navnet -x. Prøv å skifte navn på filen med PYfra x til x.txt. Hva skjer? Hvordan er det mulig å endre navnet?!py[[w[w Oppgave 6: Finn ut hva maskinen du sitter på heter.!krvwqdph Oppgave 7: Finn ut hva som er full path til programmet som startes når du gir kommandoen GLII!W\SHGLII

2 Oppgave 8: Lag først en fil ILOW[W. Utfør en Unix-kommando som setter filrettighetene for filen ILOW[Wslik at eieren av filen (du) har alle rettigheter, medlemmer av filens gruppe har alle rettigheter untatt å skrive til filen, og alle andre kun kan lese den.!fkprgilow[w Oppgave 9: Utfør følgende Unix-kommandoer i en tom katalog:!pngluwh[!pnglureolj!pyreoljwh[!pnglureolj!pywh[reolj Tegn en liten skisse som viser katalogstrukturen i den tidligere tomme katalogen, med navn på alle katalogene etter at disse kommandoene er utført og prøv å forstå hva som skjedde. Katalogen der kommandoene gjøres oblig tex oblig Oppgave 10: Editer en fil i din hjemmekatalog med HPDFVog kall den ls. Skriv inn følgende shell-script: ELQEDVK OV Gjør scriptet kjørbart ved hjelp av kommandoen FKPRGOV. Gi kommandoen OV.

3 Er det din eller systemets ls som blir utført? Legg inn linjen: (FKR'HWWHHUPLWWVFULSW før ls-kommandoen i ditt ls-script, og prøv å få systemet til å liste filene med ditt script.!ov Oppgave 11: Gjør en kommando som bruker JUHStil å liste alle prosesser på maskinen som er dine.!svdx[_juhs86(5 Oppgave 12: Finn ut hvilke grupper du selv tilhører.!jurxsv Oppgave 13: Start HPDFVog lagre en fil med navn ILOW[W. Gå ut av HPDFVog prøv å fjerne filen. Hva tror du problemet skyldes? Det går ikke med!upilow[w for alt etter # blir tolket som en kommentar. Følgende to metoder virker:!up ILOW[W!UPILOW[W Oppgave 14: Skriv et shell-script som skriver ut verdien av den globale variabelen DISPLAY Hvis den er satt og gir melding om at den er udefinert hvis den ikke er satt. ELQEDVK LI> WKHQHFKR',63/$<HUGHILQHUWWLO',63/$< HOVHHFKR ',63/$<LNNHGHILQHUW IL Oppgave 15: Gjør en kommando som legger til teksten Siste linje til den allerede eksisterende filen foo.txt.!hfkr 6LVWHOLQMH!!IRRW[W Oppgave 16: Gjør en kommando som finner ut om det eksisterer en bruker med brukernavn SDDOKpå systemet. )LQJHUSDDOKDOW (FKRaSDDOKDOW

4 Oppgave 17: Hva blir output av HFKR KHLGXGHU _VRUW Forklar! 6RUWsorterer linjer og ikke ord for ord I grupperom: Oppgave 1: Beskriv hva som skjer når en bruker gjør et tastetrykk på en terminal knyttet til et flerbruker-system. Svarer systemet forskjellig for preemptive eller ikke-preemptive systemer. Hvorfor eller hvorfor ikke? Tastetrykk blir vanligvisk håndtert av en interruptutine som er uavhengig av den vanlige skedulering og dispatchingen. Når en bruker i et flerbrukersystem taster inn ett tegn oplever systemet et avbrudd. Tastingen blir håndtert, og tegnet blir levert til den prosessen som skal ha det. Dersom inntastingen ikke skulle påvirke den prosessen som kjører i øyeblikket blir kontroll over CPUen gitt tilbake til den kjørende prosessen umiddelbart. Oppgave 2: Tidligere versjoner av Windows brukte en essensielt ikke-preemptive dispatching teknikk som Microsoft kaller cooperative multitasking. Med denne teknikken, forventes det at hvert program frivillig gir fra seg CPU-en periodisk for å gi andre prosesser en sjangse til å eksekvere. Diskuter denne metoden. Hvilke potensielle vanskeligheter kan denne metoden forårsake? Under ideelle forutsetninger vil denne metoden fungere fint. Dens største mangel er at den ikke håndterer programmer som ikke vil samarbeide, og programmer som ikke holder feil (f.eks. evige løkker). Den eneste måten å stanse en evig løkke på vil være å slå maskinen av og på. Oppgave 3: Hvorfor er program-relokering unødvendig når virtuelt minne benyttes? Relokering er nødvendig når et program ligger i en minnelokasjon som er forskjellig fra den minnelokasjonen som ble antatt under kompilering. Da må alle adressereferanser i binærkoden endres. I virtuelt minne er alle adresser logiske og ikke fysiske, og dermed blir oversettelsesprosessen som er beskrevet over gjort automatisk i det prosessen får tildelt sider (pages) i minnet. Oppgave 4: Hva slags fragmentering vil du kunne finne i virtuelt minne? Er dette et seriøst problem? Begrunn svaret. Diskuter forholdet mellom fragmentering og sidestørrelse. For de fleste systemene med virtuelt minne er hukommelsen delt opp i sider av fast størrelse. Hvilken som helst ramme kan få plass i hvilken som helst side, og dermed er den fragmenteringen som oppstår kun "intern" fragmentering - dvs. at en ramme ikke helt er stor nok til å fylle opp en side. Siden de fleste prosesser trenger minst tre rammer (en til data en til program og en til prosesskontroll) vil altså en

5 prosess i verste fall legge beslag på tre rammer som den bare trenger litt av. Dette problemet øker med økende rammestørrelse, men er uansett lite i systemer med virtuelt minne. Oppgave 5: CPU schedulerings-algoritmen (i Unix) er en enkel prioritets-algoritme. Prioriteten for en prosess beregnes som forholdet mellom CPU tiden som er brukt av prosessen og virkelig tid som har gått. Jo lavere tall jo høyere prioritet. Prioriteter re-kalkuleres hvert tiende sekund. a) Hva slags jobber favoriseres ved denne typen algoritme? b) Hvis det ikke utføres noe I/O, vil denne algoritmen reduseres til en round-robin algoritme. Forklar hvorfor. c) Diskuter denne algoritmen i forhold til de generelle hensiktene som man ønsker å oppnå med schedulering. a. Denne algoritmen favoriserer jobber som krever mye I/O. Mens prosessene venter på I/O går tiden uten at forbrukt CPU tid øker, og dermed får prosessen høyere prioritet enn den ellers ville hatt. Dersom den da trenger lite CPU tid før den igjen trenger I/O vil den hver gang den er klar til å eksekvere på CPUen slippe til nesten umiddelbart, og raskt gjøre seg ferdig med det den trenger å gjøre før den igjen må blokkeres for å gjøre I/O. b. Dersom hver prosess er begrenset av CPU bruk, vil prioriteten til en prosess reduseres umiddelbart når den blir kastet ut. Dette fordi den akkurat har brukt CPU tid, noe som øker dens "ratio". På det tidspunktet vil den prosessen som har ventet lengst ha høyest prioritet, siden dens "real time" er lengst i forhold til dens forrige CPU tid. Videre vil lavest prioritet alltid bli gitt til den prosessen som mest nylig fikk tildelt CPU tid, og dens prioritet vil øke mens alle andre prosesser slipper til. Da er vi i en situasjon hvor alle prosesser eksekverer etter tur, og alså round robin. c. Denne algoritmen kombinerer flere av kravene på en god måte. Sulting er umulig fordi prioriteten til en prosess stiger så lenge den ikke har tilgang til CPU'en. Den balanserer ressurser ved at den gir fordeler til I/O tunge jobber slik at de slipper til hver gang de trenger det, og bruker den gjenværende tiden på CPU-tunge jobber. Den gir forholdsvis konsistente responstider, og gir en naturlig ytelsesdegradering pga. at den reduseres til round robin på et gitt tidspunkt. Den møter imidlertid ikke krav til antall jobber ferdigstilt eller minimalisering av responstid Oppgave 6: Designeren av et nytt operativsystem som spesielt skal benyttes for sanntids-applikasjoner har foreslått bruk av virtuelt minne håndtering slik at systemet kan håndtere programmer som er for store til å passe inn det begrensete minne-området som noen ganger tilbys av sanntidssystemer. Hva er følgene av denne avgjørelsen i forhold til den måten som virtuelt minne fungerer? Virtuelt minne impliserer at sidene til prosesser som ikke gjør noe blir swappet ut. Den kan laste programmer bare delvis for å spare minne, og trenger derfor tid til å laste inn og ut sider under normal operasjon. Intet av dette er akseptabelt for sanntids-programmer. Riktignok kan andre "ikke-sanntids" prosesser dra nytte av et slikt utvidet virtuelt minne, men OS'et må sørge for at sanntidsprogrammene ikke blir utsatt for det. Oppgave 7:

6 Du har lagt merke til at lasting av programmer fra en av dine floppydisker synes å ta lenger tid enn det pleide å gjøre. En venn foreslår å kopiere filene fra din disk, en etter en, til en new floppy-disk. Du gjør dette, og oppdager at programmene lastes mye raskere nå. Hva hendte? Det opprinnelige problemet var at filene dine var fragmenterte, og at det å få tak i dem krevde mange disksøk for å lese blokker som var fordelt ut over hele disken. Ved å kopiere over på en annen disk ble dette problemet løst, fordi den store ledige kontinuerlige diskplassen på den nye disken tillot hver fil å bli lagret kontinuerlig. Oppgave 8: Forklar hvorfor en FLYTT operasjon fra et utstyr til et annet krever manipulasjon av filen selv, mens en FLYTT operasjon fra et sted til et annet på samme utstyret innebærer bare manipulasjon av katalogen. Når en fil flyttes fra en disk til en annen må blokkene fysisk kopieres over til den andre disken. Når den flyttes fra ett sted til et annet i filstrukturen på den samme disken trenger man imidlertid ikke å flytte dataene. Det er tilstrekkelig å identifisere den nye logiske lokasjonen til filen, og oppdatere filkatalogen. Oppgave 9: List et antall filtyper som du vil anta blir aksesert sekvensielt. Gjør det samme for filer som du vil forvente krever random aksess. Enhver fil som skal kunne leses helhetlig fra begynnelse til slutt krever sekvensiell aksess. Eksekverbare filer vil bli aksessert sekvensielt, likeledes filer med kildekode under kompileringsprosessen. Filer som skal håndtere forespørsler som kommer inn i tilfeldig rekkefølge må ha random aksess. F. eks filer med oversikt over kontobalanser i en bank. Oppgave 10: Hva er fordelene med å partisjonere en disk istedenfor å bruke hele disken som en partisjon? Da de fleste systemer krever en betydelig mengde plass til indekser som peker til blokker på en disk er det ønskelig å begrense størrelsen på indeksen mest mulig. En måte å gjøre dette på er å slå flere blokker sammen i clustre. Siden et cluster da vil være den minste lagringsenheten som kan tilordnes en fil, vil små filer kaste bort mye lagringsplass når clustrene inneholder et stort antall blokker. Dersom disken er partisjonert vil det totale antall blokker i en partisjon bli færre, og man kan derfor også la clusterstørrelsen bli mindre slik at diskplassen kan utnyttes bedre. Merk at partisjonering også brukes for å støtte multiple operativsystemer, eller multiple filsystemer. Oppgave 11: Hva er hensikten med open og close operasjonene? Open operasjonen allokerer bufferplass i minnet til read og write operasjonene. Close frigir denne bufferplassen igjen. På noen systemer benyttes disse operasjonene til å sikre filintegritet. Dersom en prosess har åpnet en fil for skriving vil ingen andre filer kunne åpne den til noe annet enn lesing.