Gestión de procesos: Ejercicio de febrero de...

Diseño de sistemas operativos

Gestión de procesos:Ejercicio de febrero de 2009

Diseño de Sistemas Operativos 2 Fernando Pérez Costoya (2009)

Enunciado

a) ¿Qué debe optimizar seleccionar_próxima_petición? ¿Qué esquema usan los SSOO?b) ¿Dónde puede haber fallos de página?c) Traza de una operación síncronad) Solución planteada vs. Programar disco sólo en leer_disco en cuanto a uso del disco

• Ejemplo: A lee síncrono 1 bloque, B lee síncrono 1 bloque, C cálculos e) Error de diseño de operación asíncronaf) Arregle el error usando una interrupción software de procesog) Traza de una operación asíncrona usando solución de apartado f

leer_fichero() { Por cada bloque involucrado { Si está en caché Copia bloque de caché a zona usuario; Si no está en caché { Obtiene bloque libre en caché; leer_disco(petición); Si operación es síncrona { Bloquea_proc(cola asociada a bloq); Copia bloq de caché a zona usuario; } } } } leer_disco(petición) { Encola en lista de peticiones del disco; Si disco está libre Programa lectura a caché por DMA; }

int_disco() { Comprueba resultado de la operación;

Activa int. software de sistema para tratar operaciones de interr. diferidas;

} int_software_ops_disco_diferidas() { Desencola petición completada; Si peticiones pendientes en cola disco { seleccionar_próxima_petición(); Programa lectura a caché por DMA; } Si operación completada es síncrona Desbloquea_proc(cola asociada a bloq); Si operación completada es asíncrona Copia bloque de caché a zona usuario; }


Traza de operación síncrona

• P (prioridad alta): lectura síncrona 2 bloques de fichero no en caché; buffer de lectura variable global sin valor inicial en 2 páginas no accedidas antes.

• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (1) P solicita lectura síncrona de 2 bloques

P(U)

(1)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (2) P programa disco y se bloquea

P(U)

lee

P(S)

ccvprograma

disco

(1) (2)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (3) Q inicia ejecución dentro de modo sistema

P(U)

lee lanz

P(S)Q(S)

ccvprograma

disco

(1) (2) (3)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (4) Q ejecuta en modo usuario hasta que se produce interrupción del disco

P(U)

lee lanz

P(S) Q(U)Q(S)

ccvprograma

disco

(1) (2) (3) (4)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (5) Int. disco activa int. software de disco para diferir operaciones no urgentes

P(U)

lee intdisco

lanz

P(S) Q(U)Q(S)

ccv

Q(S)

activaint swdisco

programadisco

(1) (2) (3) (4) (5)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (6) Int. SW disco desbloquea a P: Prio(P)>Prio(Q) → int SW de planificación

P(U)

lee intdisco

lanz

P(S) Q(U)Q(S)

ccv

Q(S)

activaint swdisco

programadisco

activaint swplanif

intsw

disco

(1) (2) (3) (4) (5) (6)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (7) Int. SW de planificación expulsa a Q

P(U)

lee intdisco

lanz

P(S) Q(U)Q(S)

ccv

Q(S)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

programadisco

activaint swplanif

intsw

disco

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (8) P continúa lectura realizando copia de datos que produce fallo de página

P(U)

lee intdisco

lanz

P(S) Q(U)

lee(cont)

Q(S)

ccv

Q(S)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

programadisco

activaint swplanif

intsw

disco

copiadatos

P(S)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (9) Fallo de página no requiere acceso al disco y se completa

P(U)

lee intdisco

lanz

P(S) Q(U)

lee(cont)

Q(S)

ccv

Q(S)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

programadisco

activaint swplanif

intsw

disco

copiadatos

fallopág

P(S)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (10) P continúa lectura: programa disco y se bloquea

P(U)

lee intdisco

lanz

P(S) Q(U)

lee(cont)

Q(S)

ccv

Q(S)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

programadisco

activaint swplanif

intsw

disco

copiadatos

fallopág

P(S)

ccvprograma

disco

lee(cont)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (11) Q continúa ejecución dentro de rutina int. SW de planificación

P(U)

lee intdisco

lanz

P(S) Q(U)

lee(cont)

Q(S)

ccv

Q(S)

intsw

plani(cont)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

programadisco

activaint swplanif

intsw

disco

copiadatos

fallopág

P(S) Q(S)

ccvprograma

disco

lee(cont)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (12) Q ejecuta en modo usuario hasta que se produce interrupción del disco

P(U)

lee intdisco

lanz

P(S) Q(U)

lee(cont)

Q(S)

ccv

Q(S)

intsw

plani(cont)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

programadisco

activaint swplanif

intsw

disco

copiadatos

fallopág

P(S) Q(S)

ccvprograma

disco

lee(cont)

Q(U)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (13) Int. disco activa int. software de disco para diferir operaciones no urgentes

P(U)

lee intdisco

lanz

P(S) Q(U)

lee(cont)

Q(S)

ccv

Q(S)

intsw

plani(cont)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

programadisco

activaint swplanif

intsw

disco

copiadatos

fallopág

P(S) Q(S)

ccvprograma

disco

lee(cont)

intdisco

Q(U) Q(S)

activaint swdisco

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (14) Int. SW disco desbloquea a P: Prio(P)>Prio(Q) → int SW de planificación

P(U)

lee intdisco

lanz

P(S) Q(U)

lee(cont)

Q(S)

ccv

Q(S)

intsw

plani(cont)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

programadisco

activaint swplanif

intsw

disco

copiadatos

fallopág

P(S) Q(S)

ccvprograma

disco

lee(cont)

intdisco

Q(U) Q(S)

activaint swdisco

activaint swplanif

intsw

disco

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (15) Int. SW de planificación expulsa a Q

P(U)

lee intdisco

lanz

P(S) Q(U)

lee(cont)

Q(S)

ccv

Q(S)

intsw

plani(cont)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

programadisco

activaint swplanif

intsw

disco

copiadatos

fallopág

P(S) Q(S)

ccvprograma

disco

lee(cont)

intdisco

Q(U) Q(S)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

activaint swplanif

intsw

disco

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (16) P continúa lectura realizando copia de datos que produce fallo de página

P(U)

lee intdisco

lanz

P(S) Q(U)

lee(cont)

Q(S)

ccv

Q(S)

intsw

plani(cont)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

programadisco

activaint swplanif

intsw

disco

copiadatos

fallopág

P(S) Q(S)

ccvprograma

disco

lee(cont)

intdisco

Q(U)

lee(cont)

Q(S)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

activaint swplanif

intsw

disco

copiadatos

P(S)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (17) Fallo de página no requiere acceso al disco y se completa

P(U)

lee intdisco

lanz

P(S) Q(U)

lee(cont)

Q(S)

ccv

Q(S)

intsw

plani(cont)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

programadisco

activaint swplanif

intsw

disco

copiadatos

fallopág

P(S) Q(S)

ccvprograma

disco

lee(cont)

intdisco

Q(U)

lee(cont)

Q(S)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

activaint swplanif

intsw

disco

copiadatos

fallopág

P(S)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (18) P completa la lectura

P(U)

lee intdisco

lanz

P(S) Q(U)

lee(cont)

Q(S)

ccv

Q(S)

intsw

plani(cont)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

programadisco

activaint swplanif

intsw

disco

copiadatos

fallopág

P(S) Q(S)

ccvprograma

disco

lee(cont)

intdisco

Q(U)

lee(cont)

Q(S)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

activaint swplanif

intsw

disco

copiadatos

fallopág

P(S)

lee(cont)

finlee

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18)




• Q (prioridad baja): recién creado; cálculos en modo usuario.• (19) P vuelve a modo usuario

P(U)

lee intdisco

lanz

P(S) Q(U)

lee(cont)

Q(S)

ccv

Q(S)

intsw

plani(cont)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

programadisco

activaint swplanif

intsw

disco

copiadatos

fallopág

P(S) Q(S)

ccvprograma

disco

lee(cont)

intdisco

Q(U)

lee(cont)

Q(S)

cci

intsw

planif

activaint swdisco

activaint swplanif

intsw

disco

copiadatos

fallopág

P(S)

lee(cont)

P(U)

finlee

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19)


Uso de interrupción software de proceso

leer_fichero() { Por cada bloque involucrado { Si está en caché Copia bloque de caché a zona usuario; Si no está en caché { Obtiene bloque libre en caché; leer_disco(petición); Si operación es síncrona { Bloquea_proc(cola asociada a bloq); Copia bloq de caché a zona usuario; } } } } leer_disco(petición) { Encola en lista de peticiones del disco; Si disco está libre Programa lectura a caché por DMA; }

int_disco() { Comprueba resultado de la operación;

Activa int. software de sistema para tratar operaciones de interr. diferidas;

} int_software_ops_disco_diferidas() { Desencola petición completada; Si peticiones pendientes en cola disco { seleccionar_próxima_petición(); Programa lectura a caché por DMA; } Si operación completada es síncrona Desbloquea_proc(cola asociada a bloq); Si operación completada es asíncrona

Activa int.software de proceso dirigida a proceso que solicitó operación;

} int_software_proceso() { Copia bloque de caché a zona usuario; }


Traza de operación asíncrona• P (prio. baja) misma operación pero asíncrona; al retornar cálculos.• Q (prio. alta) dormido; int. de reloj después de programada 1ª operación, pero

antes de su fin. Al desbloquearse, cálculos, interrumpidos por fin 1ªoperación, luego exit bastante antes de fin 2ª operación.

• (1) P solicita lectura asíncrona de 2 bloques

P(U)

(1)




• (2) P encola peticiones, programa disco para 1ª y completa la llamada

P(U)

lee

P(S)

programadisco

finlee

(1) (2)




• (3) P ejecuta en modo usuario hasta que se produce la interrupción del reloj

P(U)

lee

P(S)P(U)

programadisco

finlee

(1) (2) (3)




• (4) Int. reloj desbloquea a Q: Prio(P)<Prio(Q) → int SW de planificación

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

programadisco

activaint swplanif

finlee

P(S)

(1) (2) (3) (4)




• (5) Int. SW de planificación expulsa a P

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

finlee

P(S)

(1) (2) (3) (4) (5)




• (6) Q completa la llamada dormir

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

findormir

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

Q(S)

finlee

P(S)

(1) (2) (3) (4) (5) (6)




• (7) Q ejecuta en modo usuario hasta que se produce la interrupción del disco

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

findormir

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

Q(S) Q(U)

finlee

P(S)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)




• (8) Int. disco activa int. software de disco para diferir operaciones no urgentes

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

findormir

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

Q(S)

intdisco

Q(U) Q(S)

activaint swdisco

finlee

P(S)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)




• (9) Int. SW disco activa int SW de proceso dirigida a P para E/S asíncrona

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

findormir

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

Q(S)

intdisco

Q(U) Q(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

discofinlee

programadisco

P(S)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)




• (10) Q vuelve a modo usuario

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

findormir

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

Q(S)

intdisco

Q(U) Q(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

discofinlee

programadisco

Q(U)P(S)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)




• (11) Q termina haciendo CCV a P

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

findormir

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

Q(S)

intdisco

Q(U) Q(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

discofinlee

programadisco

Q(U)P(S)

exit

Q(S)

ccv

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)




• (12) P completa rutina int. SW de planificación donde se quedó

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

findormir

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

Q(S)

intdisco

Q(U) Q(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

discofinlee

programadisco

Q(U)P(S)

exit

Q(S)

ccv

intsw

plani(cont)

P(S)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12)




• (13) Tratamiento int. SW de E/S asíncrona copia bloque → fallo de página

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

findormir

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

Q(S)

intdisco

Q(U) Q(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

discofinlee

programadisco

Q(U)P(S)

exit

Q(S)

ccv

intsw

plani(cont)

P(S)

intsw

proc

copiadatos

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13)




• (14) Fallo de página no requiere acceso al disco y se completa

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

findormir

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

Q(S)

intdisco

Q(U) Q(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

discofinlee

programadisco

Q(U)P(S)

exit

Q(S)

ccv

intsw

plani(cont)

P(S)

intsw

proc

copiadatos

fallopág

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14)




• (15) Se completa tratamiento int. SW de E/S asíncrona

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

findormir

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

Q(S)

intdisco

Q(U) Q(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

discofinlee

programadisco

Q(U)P(S)

exit

Q(S)

ccv

intsw

plani(cont)

P(S)

intsw

proc

copiadatos

fallopág

intsw

proc(cont)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15)




• (16) P vuelve a modo usuario hasta que se produce la interrupción del disco

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

findormir

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

Q(S)

intdisco

Q(U) Q(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

discofinlee

programadisco

Q(U)P(S)

exit

Q(S)

ccv

intsw

plani(cont)

P(S)

intsw

proc

copiadatos

fallopág

intsw

proc(cont)

P(U)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16)



antes de su fin. Al desbloquearse, cálculos, interrumpidos por fin 1ª operación, luego exit bastante antes de fin 2ª operación.

• (17) Int. disco activa int. software de disco para diferir operaciones no urgentes

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

findormir

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

Q(S)

intdisco

Q(U) Q(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

discofinlee

programadisco

Q(U)P(S)

exit

Q(S)

ccv

intsw

plani(cont)

P(S)

intsw

proc

copiadatos

fallopág

intsw

proc(cont)

intdisco

P(U) P(S)

activaint swdisco

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17)




• (18) Int. SW disco activa int SW de proceso dirigida a P para E/S asíncrona

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

findormir

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

Q(S)

intdisco

Q(U) Q(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

discofinlee

programadisco

Q(U)P(S)

exit

Q(S)

ccv

intsw

plani(cont)

P(S)

intsw

proc

copiadatos

fallopág

intsw

proc(cont)

intdisco

P(U) P(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

disco

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18)




• (19) Tratamiento int. SW de E/S asíncrona copia bloque → fallo de página

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

findormir

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

Q(S)

intdisco

Q(U) Q(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

discofinlee

programadisco

Q(U)P(S)

exit

Q(S)

ccv

intsw

plani(cont)

P(S)

intsw

proc

copiadatos

fallopág

intsw

proc(cont)

intdisco

P(U) P(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

disco

intsw

proc

copiadatos

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19)




• (20) Fallo de página no requiere acceso al disco y se completa

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

findormir

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

Q(S)

intdisco

Q(U) Q(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

discofinlee

programadisco

Q(U)P(S)

exit

Q(S)

ccv

intsw

plani(cont)

P(S)

intsw

proc

copiadatos

fallopág

intsw

proc(cont)

intdisco

P(U) P(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

disco

intsw

proc

copiadatos

fallopág

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20)




• (21) Se completa tratamiento int. SW de E/S asíncrona

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

findormir

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

Q(S)

intdisco

Q(U) Q(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

discofinlee

programadisco

Q(U)P(S)

exit

Q(S)

ccv

intsw

plani(cont)

P(S)

intsw

proc

copiadatos

fallopág

intsw

proc(cont)

intdisco

P(U) P(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

disco

intsw

proc

copiadatos

fallopág

intsw

proc(cont)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21)




• (22) P vuelve a modo usuario

P(U)

lee intreloj

P(S)P(U)

findormir

cci

intsw

planif

programadisco

activaint swplanif

Q(S)

intdisco

Q(U) Q(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

intsw

disco

P(U)

finlee

programadisco

Q(U)P(S)

exit

Q(S)

ccv

intsw

plani(cont)

P(S)

intsw

proc

copiadatos

fallopág

P(U)

intsw

proc(cont)

intdisco

P(U) P(S)

activaint swdisco

activaint sw

proceso

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Gestión de procesos: Ejercicio de febrero de...

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