Exercice 2 · Bac Numérique et Sciences Informatiques Amérique du Nord 2022 (jour 2)

Exercice 2 (4 points)

Cet exercice porte sur les systèmes d'exploitation et la gestion des processus par un système d'exploitation.

Cet exercice pourra utiliser des commandes de systèmes d'exploitation de type UNIX telles que cd, ls, mkdir, rm, rmdir, mv, cat.

1.

Dans un système d'exploitation de type UNIX, on considère l'arborescence des fichiers suivante dans laquelle les noms de dossiers sont en italique et ceux des fichiers sont en gras:

On souhaite, grâce à l'utilisation du terminal de commande, explorer et modifier les répertoires et fichiers présents.

On suppose qu'on se trouve actuellement à l'emplacement /home/morgane.

a)

Parmi les quatre propositions suivantes, donner celle correspondant à l'affichage obtenu lors de l'utilisation de la commande ls.

b)

On suppose maintenant qu'on se trouve dans le répertoire /home/morgane/lycee/NSI.

c)

d)

2.

On rappelle qu'un processus est une instance d'application. Un processus peut être démarré par l'utilisateur, par un périphérique ou par un autre processus appelé parent.

La commande UNIX ps présente un cliché instantané des processus en cours d'exécution.

On a exécuté la commande ps (avec quelques options qu'il n'est pas nécessaire de connaître pour la réussite de cet exercice). Un extrait du résultat de la commande est présenté ci-dessous:

Rappels:

— l'UID est l'identifiant de l'utilisateur propriétaire du processus;

— le PID est l'identifiant du processus;

— le PPID est l'identifiant du processus parent;

— C indique l'utilisation processeur;

— STIME est l'heure de démarrage du processus;

— TTY est le nom du terminal de commande auquel le processus est attaché;

— TIME est la durée d'utilisation du processeur par le processus;

— CMD le nom de commande utilisé pour démarrer le processus.

a)

b)

c)

d)

3.

On considère les trois processus $P_1$, $P_2$ et $P_3$, tous soumis à l'instant 0 dans l'ordre 1, 2, 3:

Nom du processus

Durée d'exécution en unité de temps

Ordre de soumission

$P_1$

3

1

$P_2$

1

2

$P_3$

4

3

a)

Dans cette question, on considère que les processus sont exécutés de manière concurrente selon la politique du tourniquet: le temps est découpé en tranches nommées quantums de temps.

Les processus prêts à être exécutés sont placés dans une file d'attente selon leur ordre de soumission.

Lorsqu'un processus est élu, il s'exécute au plus durant un quantum de temps. Si le processus n'a pas terminé son exécution à l'issue du quantum de temps, il réintègre la file des processus prêts (côté entrée). Un autre processus, désormais en tête de la file (côté sortie) des processus prêts, est alors à son tour élu pour une durée égale à un quantum de temps maximum.

Indiquer dans chacune des cases le processus exécuté à chaque cycle. Le quantum correspond à une unité de temps.

0 à 1

1 à 2

2 à 3

3 à 4

4 à 5

5 à 6

6 à 7

7 à 8

P1

b)

Dans cette question, on considère que les processus sont exécutés en appliquant la politique du « plus court d'abord »: les processus sont exécutés complètement dans l'ordre croissant de leurs temps d'exécution, le plus court étant exécuté en premier.

Indiquer dans chacune des cases le processus exécuté à chaque cycle:

0 à 1

1 à 2

2 à 3

3 à 4

4 à 5

5 à 6

6 à 7

7 à 8

4.

On considère trois ressources $R_1$, $R_2$ et $R_3$ et trois processus $P_1$, $P_2$ et $P_3$ dont les files d'exécution des instructions élémentaires sont indiquées ci-dessous:

Processus $P_1$

Demande $R_1$

Demande $R_2$

Libère $R_1$

Libère $R_2$

Processus $P_2$

Demande $R_2$

Demande $R_3$

Libère $R_2$

Libère $R_3$

Processus $P_3$

Demande $R_3$

Demande $R_1$

Libère $R_3$

Libère $R_1$

a)

Rappeler les différents états d'un processus et expliquer pourquoi il y a ici risque d'interblocage, en proposant un ordre d'exécution des instructions élémentaires le provoquant.

b)

Proposer un ordre d'exécution des instructions élémentaires sans interblocage.