Käyttöjärjestelmät II, 2 ov
Erilliskuulustelu 18.1.2005

Kirjoita jokaiseen vastauspaperiisi seuraavat tiedot: oma nimi, opiskelijanumero (tai henkilötunnus),
kurssin nimi, nimikirjoitus ja sivunumero.
  1. [15 p] Prosessien vuorotus
    1. [3 p] Anna sellainen esimerkki vuorottamisongelman ratkaisusta tavanomaiseen yhden CPU:n interaktiiviseen ympäristöön, mikä ei sovi moniprosessoriympäristöön eikä reaaliaikaympäristöön.
    2. [3 p] Perustele, miksi kohdan (a) ratkaisu ei sovi moniprosessoriympäristöön.
    3. [3 p] Perustele, miksi kohdan (a) ratkaisu ei sovi reaaliaikaympäristöön.
    4. [3 p] Anna esimerkki vuorottamisongelman ratkaisusta usean CPU:n ympäristöön (SMP).
    5. [3 p] Anna esimerkki vuorottamisongelman ratkaisusta yhden CPU:n reaaliaikajärjestelmään.

  2. [15 p] Virtuaalimuistin Clock sivunpoistoalgoritmi, kun joka sivuun liittyy sekä R-bitti (viitattu, referenced or accessed recently) että M-bitti (muutettu, modified).
    1. [4 p] Miten tämä Clock sivunpoistoalgoritmi toimii?
    2. [3 p] Milloin tämä Clock algoritmi käynnistetään? Päättyykö algoritmi aina?
    3. [3 p] Kuka asettaa R- ja M-biteille arvoja ja milloin?
    4. [3 p] Määrittele käsite käyttöjoukko. Miten käyttöjoukko liittyy tähän Clock algoritmiin?
    5. [2 p] Onko tämä Clock-algoritmi lokaali vai globaali sivunpoistoalgoritmi? Perustele.

       
  3. [15 p] I/O puskurointityypit: single buffer, double buffer, circular buffer
    1. [3 p] Miten I/O puskurointityypit erovat vaatimuksiltaan ja käyttötavoiltaan toisistaan?
    2. [9 p] Anna kullekin I/O puskurointityypille tilanne, jossa juuri sitä puskurointityyppiä tulisi käyttää, mutta kumpikaan kahdesta muusta vaihtoehdosta ei oikein sopisi siihen tilanteeseen. Perustele.
    3. [3 p] Oletetaan, että SMP-ympäristössä monisäikeisen sovelluksen usea säie kirjoittaa samaan lokitiedostoon. Mikä I/O puskurointityyppi sopisi tähän tilanteeseen parhaiten? Perustele.

  4. [15 p] RAID
    1. [3 p] RAID-4 (block-level parity) vs. RAID-5 (block-level distributed parity): erot, edut, haitat
    2. [3 p] Ohjelmisto-RAID (Software RAID): toteutus, edut, haitat (vs. Hardware RAID)
    3. [3 p] Minkälainen RAID olisi paras ratkaisu suoritustehon kannalta? Miksi? Miten data kannattaisi tällöin organisoida suoritustehon maksimoimiseksi?
    4. [3 p] Minkälainen RAID tarvitaan, jos järjestelmän tulee toipua yhden levy-yksikön menettämisestä? Toteutus? Miten levyn rikkoutumisesta käytännössä toivutaan? Tuleeko palveluun katko ja kauanko se kestää?
    5. [3 p] Minkälainen RAID tarvitaan, jos järjestelmän tulee toipua kahden levy-yksikön menettämisestä? Toteutus? Miten levyn rikkoutumisesta käytännössä toivutaan? Tuleeko palveluun katko ja kauanko se kestää?