Fundamentos Computadores II

100 Ejercicios resueltos
@ibaumo
de Sistemas Operativos
José Ribelles Miguel
José Martínez Sotoca
Pedro García Sevilla

Departament de llenguatges i sistemes informàtics

Codi d’assignatura IG11

J. Ribelles / J. Martínez / P. García - ISBN: 978-84-693-0148-7 100 Ejercicios resueltos de Sistemas Operativos - UJI

@ibaumo
Edita: Publicacions de la Universitat Jaume I. Servei de Comunicació i Publicacions
Campus del Riu Sec. Edifici Rectorat i Serveis Centrals. 12071 Castelló de la Plana
http://www.tenda.uji.es e-mail: publicacions@uji.es

Col·lecció Sapientia, 30
www.sapientia.uji.es

ISBN: 978-84-693-0148-7

Aquest text està subjecte a una llicència Reconeixement-NoComercial-CompartirIgual de Creative
Commons, que permet copiar, distribuir i comunicar públicament l’obra sempre que especifique
l’autor i el nom de la publicació i sense objectius comercials, i també permet crear obres derivades,
sempre que siguen distribuïdes amb aquesta mateixa llicència.
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/es/deed.ca


´
Indice general
´
Indice general
Prefacio 4
1. Procesos e Hilos 1
1.1. Procesos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1. 1.2. Planificaci´ n . .
Procesos e Hiloso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 6
1.3. Hilos . . . .. . . . ..
1.1. Procesos .. .. .
. .. .. .. . . . .. .. .. .
. .. .. .. . . . .. .. .. .
. .. .. .. . . . . . 13 . . 6
1.
1.2. Planificaci´ n . . . . . . . . . . . .
o
2. Comunicaci´ n y Sincronizaci´ n de Procesos
o o
. . . . . . . . . . . . . 15 . . 13 8 .
1.3. Tuberás. .. .. . . . .. .. .. . .. .. .. . . . .. .. .. . ..
2.1. Hilos
ı . . .. .. . . . .. .. .. . .. .. .. . . . . . 15 . . 1813
. .
2.2. Sem´ foros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a 19
2. Comunicaci´ n y Sincronizaci´ n de Procesos
o o 2015
3. Gesti´ n de Archivos y Directorios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 . . 2015
2.1. o Tuberás . . . . . . . . .
ı .
3.1. Sistemas de Archivos . .. .. .. . . . .. .. .. . .. .. .. . . . .. .. .. . .. .. .. . . . . . 29 . . 2419
2.2. Sem´ foros . . . .
a . . . .
3.2. Archivos y Directorios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3. Gesti´ n de Archivos y Directorios
o 33 29
4. Gesti´ n de Memoria
o 35

@ibaumo
3.1. Sistemas de Archivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3329
4.1. Paginaci´ n . . . . . . . . . . . . .
o . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.2. Pol´ticas de y Directorios. .. . . . ..
4.2. Archivos Reemplazo .
ı .. .. .
. .. .. .. . . . .. .. .. . ..
. .. .. . . . . . 36 . . 3531
.

5. Ejerciciosde Memoria
4. Gesti´ n Generales
o 3835 39
4.1. Paginaci´ n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3835
o
6. Solucionesıticas de Reemplazo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 . .
4.2. Pol´ . 3936

5. Ejercicios Generales 4139

6. Soluciones 5857

V

V

Prefacio

Los Sistemas Operativos han constituido tradicionalmente una materia troncal
en los planes de estudio de todas las titulaciones de Inform´ tica. Las asignaturas
a
que desarrollan estos contenidos incluyen aspectos te´ ricos fundamentales como
o
procesos e hilos, gesti´ n de memoria, comunicaci´ n, sincronizaci´ n y sistemas de
o o o
archivos. Adem´ s, es frecuente incluir una parte pr´ ctica que permite que el alumno
a a
conozca no s´ lo los principios te´ ricos, sino tambi´ n c´ mo se aplican en sistemas
o o e o
operativos reales.
El objetivo de este libro es proporcionar suficiente material pr´ ctico para apo-
a
yar la docencia, tanto presencial, desarrollada en clases de problemas o en labo-
ratorio, como no presencial, proporcionando al estudiante un material de apoyo al
estudio de un nivel y contenido adecuado a una asignatura real.

@ibaumo
En concreto, las cuestiones, ejercicios y problemas que se recogen en este li-
bro son el resultado de su recopilaci´ n a lo largo de cuatro cursos, desde el a˜ o
o n
2004, del material utilizado en la asignatura de Sistemas Operativos de la Inge-
nierá T´ cnica en Inform´ tica de Gesti´ n de la Universitat Jaume I de Castell´ n.
ı e a o o
Dicha asignatura se estructura en 3 cr´ ditos de teorá, 1,5 cr´ ditos de problemas y
e ı e
1,5 cr´ ditos de laboratorio. No obstante, el material incluido es bastante gen´ rico
e e
y puede ser empleado en cualquier asignatura b´ sica de Sistemas Operativos.
a
El contenido de este libro se divide en 6 cap´tulos cuya descripci´ n se indica a
ı o
continuaci´ n:
o

1. Gesti´ n de Procesos e Hilos: planificaci´ n de procesos, jerarquá de procesos
o o ı
y uso de las llamadas al sistema para la gesti´ n de procesos e hilos.
o

2. Comunicaci´ n y Sincronizaci´ n de Procesos: problemas cl´ sicos de la sec-
o o a
ci´ n cr´tica, productor-consumidor y lector-escritor; y llamadas al sistema
o ı
para el manejo de sem´ foros y tuberás.
a ı

3. Gesti´ n de Archivos y Directorios: sistemas de archivos tipo FAT y nodo-i,
o
llamadas al sistema para la gesti´ n de archivos y directorios.
o

4. Gesti´ n de Memoria: memoria virtual, paginaci´ n y pol´ticas de reemplazo.
o o ı

5. Problemas generales: problemas cuya resoluci´ n incluya conceptos tratados
o
en varios de los cap´tulos anteriores.
ı

III


6. Soluciones: en este cap´tulo se encuentran las soluciones a los ejercicios
ı
planteados en todos los cap´tulos anteriores.
ı

Se ha creado la p´ gina Web http://ig11.uji.es como apoyo a este ma-
a
terial, para mantenerlo actualizado incluyendo m´ s ejercicios, p´ ginas de ayuda, fe
a a
de erratas, etc.
´
Por ultimo, no queremos dejar de expresar nuestro agradecimiento a los pro-
fesores Gustavo Casa˜ , Isabel Gracia y Antonio Castellanos, todos ellos del De-
n
partamento de Lenguajes y Sistemas Inform´ ticos de la Universitat Jaume I, que
a
tambi´ n han participado en la impartici´ n de la asignatura durante otros cursos y,
e o
como no, en la elaboraci´ n de algunos de los ejercicios propuestos de este libro.
o

Marzo, 2010

@ibaumo


Cap´tulo 1
ı

Procesos e Hilos

1.1. Procesos
1. Observa el siguiente c´ digo y escribe la jerarqu´a de procesos resultante.
o ı
#include sys/types.h
#include sys/wait.h
#include unistd.h
#include stdio.h
#include stdlib.h

@ibaumo
int main (int argc, char ∗argv[]) {

int num;
pid t pid;

for (num= 0; num 3; num++) {
pid= fork();
printf (Soy el proceso de PID %d y mi padre tiene %d de PID.n,
getpid(), getppid());
if (pid!= 0)
break;
srandom(getpid());
sleep (random() %3);
}
if (pid!= 0)
printf (Fin del proceso de PID %d.n, wait (NULL));

return 0;
}

Ahora compila y ejecuta el c´ digo para comprobarlo. Contesta a las siguien-
o
tes preguntas:

¿Por qu´ aparecen mensajes repetidos?
e
Presta atenci´ n al orden de terminaci´ n de los procesos,
o o
• ¿qu´ observas?
e
• ¿por qu´ ?
e

1


2. Observa el siguiente c´ digo y escribe la jerarquá de procesos resultante.
o ı
#include sys/wait.h
#include unistd.h
#include stdio.h
#include stdlib.h


int num;
pid t pid;

srandom(getpid());
pid= fork();
printf (Soy el proceso de PID %d y mi padre tiene %d de PID.n,
getpid(), getppid());
if (pid== 0)
break;
}
if (pid== 0)
sleep(random() %5);
else
for (num= 0; num 3; num++)
printf (Fin del proceso de PID %d.n, wait (NULL));

return 0;
}

@ibaumo
Ahora compila y ejecuta el c´ digo para comprobarlo. Presta atenci´ n al or-
o o
den de terminaci´ n de los procesos, ¿qu´ observas? ¿por qu´ ?
o e e

´
3. Dibuja la estructura del arbol de procesos que obtendrámos al ejecutar el
ı
siguiente fragmento de c´ digo:
o
nuevo= fork(); /∗ 1 ∗/
if (nuevo== 0)
break;
}
printf(Soy el proceso %d y mi padre es %dn, getpid(), getppid());

4. Considerando el siguiente fragmento de c´ digo:
o
for (num= 1; num= n; num++){
nuevo= fork();
if ((num== n) (nuevo== 0))
execlp (ls, ls, -l, NULL);
}

a) Dibuja la jerarquá de procesos generada cuando se ejecuta y n es 3.
ı
b) Indica en qu´ procesos se ha cambiado la imagen del proceso usando
e
la funci´ n execlp.
o

2


5. Dibuja la jerarquá de procesos que resulta de la ejecuci´ n del siguiente c´ di-
ı o o
go. Indica para cada nuevo proceso el valor de las variables i y j en el mo-
mento de su creaci´ n.
o
for (i= 0; i 2; i++) {
pid= getpid();
for (j= 0; j i+2; j++) {
if (nuevo!= 0) {
break;
}
}
if (pid!= getpid())
break;
}

6. Estudia el siguiente c´ digo y escribe la jerarquá de procesos resultante. Des-
o ı
pu´ s, compila y ejecuta el c´ digo para comprobarlo (deber´ s a˜ adir llamadas
e o a n
al sistema getpid, getppid y wait para conseguirlo).
#include sys/wait.h
#include unistd.h
#include stdio.h
#include stdlib.h

#define L1 2
#define L2 3

@ibaumo

int cont1, cont2;
pid t pid;

for (cont2= 0; cont2 L2; cont2++) {
for (cont1= 0; cont1 L1; cont1++) {
pid= fork();
if (pid== 0)
break;
}
if (pid!= 0)
break;
}
return 0;
}

7. Dibuja la jerarquá de procesos que resulta de la ejecuci´ n del siguiente c´ di-
ı o o
´
go. Introduce las llamadas al sistema wait para que una vez generado el arbol
de procesos los hijos sean esperados por sus respectivos padres. Adem´ s, a
haz que se informe de los tiempos de ejecuci´ n de las aplicaciones xload y
o
kcalc que se generen as´ como del tiempo total de ejecuci´ n. Para calcular el
ı o
tiempo transcurrido, puedes utilizar la funci´ n time() de la librerá est´ ndar
o ı a
time.h. La llamada time(NULL) devuelve los segundos transcurridos desde
las 00:00:00 del 1/1/1970 hasta el instante de la llamada.

3



int i, j;
pid t pid, nuevo, nuevo1;
time t ini, fin;

for (i= 0; i 2; i++){
pid= getpid();
for (j= 0; j i+2; j++){
nuevo= fork();
if(nuevo== 0){
break;
nuevo1= fork();
if(nuevo1== 0)
execlp (xload, xload, NULL);
}
}
if (pid!= getpid())
execlp (kcalc, kcalc, NULL);
}
return 0;
}

´
8. Escribe un programa que genere un arbol de procesos similar al que apa-
´
rece en la figura 1.1. Los valores de profundidad y anchura del arbol ser´ n
a
dados como par´ metros de entrada por el usuario en cada ejecuci´ n. En el
a o
ejemplo, se considera que la profundidad es 5 y la anchura 3. Tu programa

@ibaumo
podr´ empezar, por ejemplo, de la siguiente manera:
a
#include stdio.h
#include unistd.h
#include stdlib.h


int i;
int prof, anch;

if (argc!= 3) exit(0);

profundidad= atoi(argv[1]); /∗ profundidad ∗/
anchura= atoi(argv[2]); /∗ anchura ∗/

/∗ completar aqu´ ∗/
ı

printf(Soy el proceso %d y mi padre es %dn, getpid(), getppid());
sleep (2);
return 0;
}

´
Modifica el programa anterior para que la expansi´ n en anchura del arbol se
o
produzca s´ lo en aquellos niveles de profundidad par (y distinta de cero). En
o
la figura 1.2 se muestra un ejemplo.

9. Escribe el fragmento de c´ digo que genera la jerarquá de procesos que se
o ı
muestra en la figura 1.3 para profundidad n.

4


´
Figura 1.1: Arbol de profun- ´
Figura 1.2: Arbol de profun-
didad 5 y anchura 3. didad 5 y anchura 3, que s´ lo
o
se expande en anchura para
los niveles pares distintos de
cero.

@ibaumo
Figura 1.3: Jerarqu´a de procesos con profundidad n = 3.
ı

10. Observa el siguiente fragmento de c´ digo que trata de medir el tiempo de
o
ejecuci´ n del programa prueba.exe. Indica qu´ problemas se producen, por
o e
qu´ y c´ mo resolverlos.
e o
time t inicio= 0, fin= 0;

if (fork()!= 0) {
wait (NULL);
fin= time (NULL);
printf (Tiempo empleado: %ldn, fin-inicio);
} else {
inicio= time (NULL);
execlp (prueba.exe, prueba.exe, NULL);
}

11. El programa siguiente pretende lanzar a ejecuci´ n una calculadora, kcalc, y
o
otra aplicaci´ n, xload, utilizando dos llamadas al sistema execlp consecuti-
o
vas. Antes de compilar y ejecutar el programa, piensa qu´ va a ocurrir.
e
#include sys/wait.h
#include unistd.h
#include stdio.h
#include stdlib.h

5

J. Ribelles / J. Martínez / P. García - ISBN: 978-84-693-0148-7 10 100 Ejercicios resueltos de Sistemas Operativos - UJI


execlp (kcalc, kcalc, NULL);
printf (¿Se imprimira este mensaje?n);
execlp (xload, xload, NULL);
printf (¿Y este otro?n);
return 0;
}

Ahora, comp´lalo y ejecut´ lo y observa qu´ ocurre. ¿Has acertado? ¿Sabes
ı a e
por qu´ ? Modifćalo para que el usuario vea las dos aplicaciones al mismo
e ı
tiempo. Haz adem´ s que el proceso principal espere a la finalizaci´ n de am-
a o
bas aplicaciones e informe de la finalizaci´ n de cada una especificando si
o
termin´ kcalc o xload.
o

12. A˜ ade al programa resultado del problema 11 el c´ lculo del tiempo que cada
n a
uno de los procesos ha estado en ejecuci´ n, incluido el proceso padre, y sea
o
el proceso padre el que informe de ellos antes de finalizar.

13. Escribe un programa en C que pida por teclado dos cadenas de caracteres y
despu´ s escriba cada cadena por pantalla car´ cter a car´ cter. La escritura de
e a a
cada cadena deber´ hacerla un proceso diferente. Recuerda utilizar la funci´ n
a o
fflush despu´ s de escribir cada car´ cter. El proceso padre deber´ esperar a
e a a
que termine el proceso hijo. Obtendr´ s resultados interesantes si despu´ s de
a e
escribir cada car´ cter introduces un retardo aleatorio para simular que su
a

@ibaumo
escritura consume un cierto tiempo.

14. El siguiente programa en C lee repetidamente por teclado el nombre de un
programa a ejecutar y pregunta si se debe esperar a que termine la ejecuci´ n
o
del mismo. El programa termina de ejecutarse cuando el usuario introduce
como programa a ejecutar salir.
#include stdio.h
#include string.h
#include stdbool.h


bool fin= false;
char nombre prog[50], esperar[5];
while (!fin) {
printf (Programa: ); scanf ( %s, nombre prog);
if (strcmp(nombre prog, salir)!=0) {
printf (Esperar? ); scanf ( %s, esperar);

/∗ completar aqu´ ∗/
ı

}
else
fin= true;
}

return 0;
}

6


Realiza las modificaciones oportunas para que el programa cree un nuevo
proceso que se encargue de ejecutar el programa indicado. Se debe utilizar
la variable PATH para buscar el programa a ejecutar. Si dicho programa no
se pudiese ejecutar por cualquier motivo, se deber´ mostrar un mensaje de
a
error e informar al usuario del valor actual de la variable PATH. En cualquier
caso, el proceso inicial esperar´ o no la finalizaci´ n del programa dado en
a o
funci´ n de lo que el usuario haya indicado. Cuando no se espere la finaliza-
o
ci´ n del programa dado, se debe indicar el identificador del proceso creado.
o
Para comprobar el correcto funcionamiento de este programa se aconseja es-
cribir otro programa que muestre por pantalla los n´ meros del 1 al 20 con
u
´
un intervalo de 1 segundo entre cada n´ mero. Pide que sea este el programa
u
que se ejecute, unas veces esperando su finalizaci´ n y otras no.
o

15. El siguiente programa recibe como par´ metro de entrada un n´ mero entero
a u
y muestra como resultado su factorial.
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include unistd.h

long long int factorial (int n) {

long long int resultado= 1;
int num;

@ibaumo
for (num= 2; num= n; num++) {
resultado= resultado∗ num;
printf (Factorial de %d, resultado parcial %lldn, n, resultado);
}
return resultado;
}


if (argc== 2)
printf (El factorial de %s es %lldn,
argv[1], factorial (atoi (argv[1])));
return 0;
}

a) Escr´belo, comp´lalo y ejec´ talo para comprobar su funcionamiento.
ı ı u
b) Escribe un nuevo programa que reciba dos n´ meros enteros como par´ me-
u a
tros de entrada y cree dos procesos de manera que cada uno calcule el
factorial de uno de los n´ meros, de forma concurrente, y utilizando el
u
fichero ejecutable obtenido en el apartado anterior.
´
c) Haz que el proceso padre sea el ultimo en terminar, es decir, que espere
a la terminaci´ n de sus procesos hijos.
o

16. Generaliza la soluci´ n del problema 15 de manera que no est´ limitado a 2
o e
el n´ mero de factoriales a calcular. Procede de la siguiente manera:
u

7


a) Crea un proceso por cada factorial a calcular, y que todos los procesos
se ejecuten de forma concurrente.
b) El proceso padre deber´ esperar a todos los procesos hijos y mostrar un
a
mensaje a medida que vayan terminando indicando el PID del proceso
finalizado.
c) Modifćalo para que no se imprima mensaje cuando el primer proceso
ı
hijo finalice, pero si para los dem´ s.
a

17. Escribe un programa, al que llamar´ s tiempo.c, cuyo objetivo es lanzar a eje-
a
o a ı ´
cuci´ n un segundo programa que ser´ indicado en la lńea de ordenes (junto
con sus argumentos) como por ejemplo: $ tiempo ls -R -l /tmp. Adem´ s, haz
a
que se contabilice de forma aproximada el tiempo que tarda en ejecutarse el
segundo programa.

1.2. Planificaci´ n
o
Para la realizaci´ n de los siguientes ejercicios ten en cuenta que:
o
La simulaci´ n comienza siempre con una interrupci´ n de reloj.
o o

Cuando un proceso cambia su estado de bloqueado a listo, y si en el enun-
ciado no se indica nada al respecto, el proceso se situar´ siempre al final de
a

@ibaumo
la cola de espera.

18. Considera un sistema con las siguientes caracter´sticas:
ı

Se utiliza el algoritmo de planificaci´ n Round-Robin con un quantum
o
de dos interrupciones de reloj.
La interrupci´ n de reloj se produce cada 4 unidades de tiempo.
o
Las rutinas de tratamiento de las interrupciones hardware y de la inte-
rrupci´ n de reloj consumen 1 unidad de tiempo. La rutina de tratamien-
o
to de la interrupci´ n software consume 2 unidades de tiempo.
o
Existen dos dispositivos de entrada/salida sobre los que se pueden rea-
lizar operaciones en paralelo.
Los niveles de prioridad de las interrupciones son:
- Nivel 0 (m´ s prioritario): Interrupci´ n hardware del dispositivo 1
a o
(IH1)
- Nivel 1: Interrupci´ n de reloj (IR)
o
- Nivel 2: Interrupci´ n hardware del dispositivo 2 (IH2)
o
- Nivel 3 (menos prioritario): Interrupci´ n software (IS)
o
Existen dos procesos A y B que est´ n listos para ejecutar, de modo que ini-
a
cialmente A ser´ atendido antes que B. El modelo que siguen estos dos pro-
a
cesos es el siguiente:

8


Proc A CPU (2ut.) E/S D1 (2ut.) CPU (3ut.) E/S D2 (5ut.) CPU (1ut)

Proc B CPU (5ut.) E/S D1 (1ut.) CPU (1ut.)

Indica qu´ proceso o interrupci´ n est´ atendiendo la CPU en cada unidad de
e o a
tiempo. Indica tambi´ n aquellos instantes en los que los dispositivos de E/S
e
est´ n siendo utilizados.
a

ı

o
o
Las rutinas de tratamiento de la interrupci´ n hardware y de la interrup-
o
ci´ n de reloj consumen 1 unidad de tiempo. La rutina de tratamiento
o
de la interrupci´ n software consume 2 unidades de tiempo.
o
Existe un dispositivo de entrada/salida sobre el que se pueden realizar
operaciones en paralelo con la CPU.
- Nivel 0 (m´ s prioritario): Interrupci´ n hardware del dispositivo de
a o
E/S (IH)
o

@ibaumo
o
a
a

Proc A CPU (3ut.) E/S (3ut.) CPU (2ut.) E/S (1ut.) CPU (1ut.)

Proc B CPU (8ut.) E/S (1ut.) CPU (1ut.)

e o a
e
a

ı

o
o
o
o
Existen un dispositivo de entrada/salida sobre el que se pueden realizar

9


a o
E/S (IH)
o
o
a
a
Proc A CPU (6ut.) E/S (1ut.) CPU (2ut.)


e o a
e
a
ı
o
o
o

@ibaumo
o
de la interrupci´ n software consume 1 unidad de tiempo.
o
a o
E/S (IH)
o
o
Existen tres procesos A, B y C que est´ n listos para ejecutar, y que, ini-
a
cialmente, ser´ n atendidos en ese orden. El modelo que siguen estos tres
a
procesos es el siguiente:
Proc A CPU (3ut.) E/S (10ut.) CPU (4ut.)

Proc B CPU (6ut.)

Proc C CPU (3ut.) E/S (4ut.) CPU (1ut.)

e o a
tiempo teniendo en cuenta que cuando un proceso pasa de bloqueado a listo
se sit´ a al principio de la cola de espera. Indica tambi´ n aquellos instantes
u e
en los que los dispositivos de E/S est´ n siendo utilizados.
a

10


ı

o
o
o
o
de la interrupci´ n software consume 2 unidades de tiempo.
o
a o
E/S (IH)
o
o
a
a

Proc A CPU (3ut.) E/S (1ut.) CPU (1ut.) E/S (1ut.) CPU (1ut.)

@ibaumo
Proc B CPU (4ut.)

e o a
e
a

ı

o
o
o
o
o
a o
E/S (IH)
o
o

11


a
a

Proc A CPU (14ut.)

Proc B CPU (2ut.) E/S (1ut.) CPU (1ut.) E/S (1ut.) CPU (1ut.)

e o a
e
a

ı

o
o
o
o
Existen dos dispositivos de entrada/salida sobre los que se pueden rea-
lizar operaciones en paralelo.

@ibaumo
- Nivel 0 (m´ s prioritario): Interrupci´ n hardware del dispositivo 1
a o
(IH1)
- Nivel 1: Interrupci´ n hardware del dispositivo 2 (IH2)
o
o
o
Existen tres procesos A, B y C que est´ n listos para ejecutar en ese mismo
a
orden. El modelo que siguen estos dos procesos es el siguiente:

Proc A CPU (1ut.) E/S D1 (8ut.) CPU (1ut.)

Proc B CPU (2ut.) E/S D2 (2ut.) CPU (7ut.)

Proc C CPU (4ut.)

e o a
tiempo teniendo en cuenta adem´ s que cuando los procesos pasan de blo-
a
queados a listos se sit´ an al principio de la cola de espera. Indica tambi´ n
u e
aquellos instantes en los que los dispositivos de E/S est´ n siendo utilizados.
a

ı

o

12


o
o
o
o
- Nivel 0 (m´ s prioritario): Interrupci´ n de reloj (IR)
a o
- Nivel 1: Interrupci´ n hardware del dispositivo de E/S (IH)
o
o

Existen tres procesos A, B y C que est´ n listos para ejecutar en ese mismo
a
orden. El modelo que siguen estos tres procesos es el siguiente:

Proc A CPU (15ut.)


Proc C CPU (1ut.) E/S (6ut.) CPU (4ut.)

e o a

@ibaumo
e
a

1.3. Hilos
26. Modifica el programa que se ilustra en el enunciado del problema 15 de ma-
nera que reciba dos n´ meros enteros como par´ metros de entrada y calcule
u a
sus factoriales de forma concurrente utilizando dos hilos que se ejecutan en
paralelo con el hilo principal. El hilo principal deber´ esperar a que terminen
a
los otros dos hilos. Recuerda que para compilarlo se debe a˜ adir -lpthread a
n
la orden gcc.

27. Modifica el programa resultado del problema 26 de manera que no est´ li- e
mitado a 2 el n´ mero de factoriales a calcular. Haz que se creen tantos hilos
u
como par´ metros de entrada y que todos se ejecuten de forma concurrente.
a
El hilo principal debe esperar a que terminen el resto de hilos y, a medida
que vayan terminando, muestre un mensaje que indique un identificador del
hilo finalizado.

28. Modifica el programa soluci´ n del problema 13 para que la escritura de ca-
o
da cadena la haga un hilo diferente que se ejecutan en paralelo con el hilo
principal. El hilo principal debe esperar a que terminen los otros dos hilos.

13


29. El siguiente programa cuenta el n´ mero de veces que el car´ cter ’a’ o ’A’
u a
aparece en el fichero indicado como par´ metro de entrada. Modifćalo para
a ı
´
que ahora se cree un hilo y sea este el que ejecute la funci´ n cuenta.
o
#include unistd.h
#include stdlib.h
#include stdio.h
#include sys/stat.h
#include fcntl.h

#define MAXLON 1000

void cuenta (char ∗nombre) {

int pos, cont= 0, leidos;
char cadena[MAXLON];
int fd;

fd= open (nombre, O RDONLY);
while ((leidos= read (mf, cadena, MAXLON))!= 0)
for (pos= 0; pos leidos; pos++)
if ((cadena[pos]== ’a’) || (cadena[pos]== ’A’))
cont++;
printf (Fichero %s: %d caracteres ’a’ o ’A’ encontradosn, nombre, cont);
close (fd);
}


@ibaumo
if (argc!= 2) {
printf (Indica el nombre de un fichero.n);
exit(0);
}
cuenta (argv[1]);
return 0;
}

30. Modifica el programa resultado del problema 29 para que se creen tantos
hilos como ficheros especificados como par´ metros de entrada, y que todos
a
los hilos creados se ejecuten de forma concurrente.

31. Modifica el programa resultado del problema 30 para que el resultado de la
b´ squeda lo informe el hilo principal cuando hayan terminado el resto de
u
hilos. Haz uso del paso de par´ metros a un hilo para que cada hilo pueda
a
devolver el resultado de la b´ squeda al hilo principal.
u

32. Modifica el programa soluci´ n del problema 30 para obtener el n´ mero de
o u
espacios en blanco que hay en cada uno de los ficheros dados como par´ me-
a
tros. Inicialmente, se deben crear tantos procesos como ficheros especifica-
dos. Cada proceso crear´ los hilos necesarios, que son los que realizar´ n la
a a
b´ squeda, atendiendo a la restricci´ n de que un hilo procesar´ como m´ xi-
u o a a
mo K caracteres, donde K es una constante predefinida. Todos los hilos y
procesos se han de ejecutar de forma concurrente. Cada proceso esperar´ a a
que terminen sus hilos y mostrar´ el total de espacios encontrados.
a

14


Cap´tulo 2
ı

Comunicaci´ n y Sincronizaci´ n
o o
de Procesos

2.1. Tuber´as
ı
´
33. Se desea informar del tiempo invertido en ejecutar las ordenes ls | wc -l. Para
ello se escribe el siguiente programa. Sin embargo, no informa de forma
correcta. Modif´calo para que lo haga sin cambiar el n´ mero de procesos
ı u

@ibaumo
que se est´ n generando.
a
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include unistd.h
#include time.h
#include sys/wait.h

int main (int argc, char ∗argv[]){
int tubo[2];
time t ini, fin;
pipe(tubo);
if(fork()==0){
if(fork()==0){
dup2(tubo[1],STDOUT FILENO);
close(tubo[0]);
close(tubo[1]);
execlp(ls,ls,NULL);
}else{
dup2(tubo[0],STDIN FILENO);
close(tubo[0]);
close(tubo[1]);
execlp(wc,wc,-l,NULL);
}
}
else{
printf(Tiempo invertido: %ld segundosn, fin-ini);
}
return 0;
}

15


34. Observa el siguiente fragmento de c´ digo que trata de realizar lo mismo que
o
si un usuario escribiera ls | sort en la lńea de comandos de un sistema UNIX.
ı
Indica qu´ problemas se producen, por qu´ y c´ mo resolverlos.
e e o
int tubo[2];
pipe(tubo);
if (fork()!=0) {
dup2(tubo[1], STDIN FILENO);
execlp(sort, sort, NULL);
close(tubo[0]);
close(tubo[1]);
} else {
dup2(tubo[0], STDOUT FILENO);
close(tubo[1]);
close(tubo[0]);
execlp(ls, ls, NULL);
}

35. Al ejecutar el siguiente programa, el proceso no termina. Explica por qu´ .
e
Da una soluci´ n que no cambie el n´ mero de procesos que se generan.
o u
int main(int argc, char ∗argv[]) {
int tubo[2];
pipe(tubo);
if (fork()==0) {
if (fork()== 0) {
dup2 (tubo[1], STDOUT FILENO);
close(tubo[0]);

@ibaumo
close(tubo[1]);
} else {
dup2 (tubo[0], STDIN FILENO);
close(tubo[0]);
close(tubo[1]);
execlp(wc, wc, -l, NULL);
}
} else {
wait(NULL);
printf (Fin del proceson);
}
}

36. Describe todas las situaciones que se producen o podrán producirse al eje-
ı
cutar el siguiente programa:
int main (int argc,char ∗ argv[]) {

int tubo[2];
FILE ∗fichero;
char linea[MAX];

pipe(tubo);

if(!(fichero=fopen(argv[1],r))){
printf(Error al abrir el fichero %sn,argv[1]);
exit(2);
}

16


while(fgets(linea,MAX,fichero))
write(tubo[1],linea,strlen(linea));
fclose(fichero);

close (tubo[1]);
dup2 (tubo[0],STDIN FILENO);
close (tubo[0]);
execlp(sort,sort,NULL);

exit(0);
}

37. Describe todas las situaciones que se producen o podrán producirse al eje-
ı
cutar el siguiente programa:
int main(int argc, char ∗argv[]) {
int tubo[2];
pipe(tubo);
if (fork()==0) {
close(tubo[0]);
dup2(tubo[1], STDOUT FILENO);
close(tubo[1]);
} else {
dup2(tubo[0], STDIN FILENO);
close(tubo[0]);
close(tubo[1]);
wait(NULL);
execlp(wc, wc, -l, NULL);

@ibaumo
}
exit(0);
}

´
38. Escribe un programa que ejecute la siguiente lńea de ordenes igual que lo
ı
hará un int´ rprete de comandos: paste fich1 fich2 | sort | nl fich3. Debes
ı e
considerar que fich1, fich2 y fich3 ser´ n par´ metros dados a tu programa en
a a
la lńea de comandos.
ı

39. Escribe un programa que genere tres procesos en paralelo que colaboran para
realizar las siguientes tareas:

El primer proceso, utilizando la orden grep, encontrar´ las lńeas de un
a ı
fichero (fich1) que contienen una palabra (ambos dados como par´ me- a
tros en la lńea de comandos) y las escribir´ en una tuberá.
ı a ı
El segundo proceso, utilizando la orden grep, encontrar´ las lńeas de
a ı
un fichero (fich2) que contienen la misma palabra (ambos dados como
par´ metros en la lńea de comandos) y las escribir´ en la misma tuberá.
a ı a ı
El tercer proceso, utilizando la orden wc, leer´ de la tuberá las lńeas
a ı ı
producidas por los otros dos, las contar´ y escribir´ el resultado en un
a a
nuevo fichero (fich3) pasado como par´ metro en la lńea de comandos.
a ı

As´, el programa se utilizar´ en la lńea de comandos de la siguiente forma:
ı a ı

17


$ programa palabra fich1 fich2 fich3. La figura 2.1 muestra gr´ ficamente la
a
comunicaci´ n requerida entre los procesos.
o

Figura 2.1: Esquema de funcionamiento.

40. Escribe un programa que genere tres procesos en paralelo que colaboran para
realizar las siguientes tareas:

El primer proceso leer´ lńeas de un fichero de texto dado como par´ me-
a ı a
tro y escribir´ alternativamente en dos tuberás las lńeas pares e impa-
a ı ı
res del mismo.
El segundo proceso, utilizando la orden grep, leer´ de la tuberá que
a ı
contiene las lńeas pares y seleccionar´ aquellas lńeas que contengan
ı a ı
una palabra dada como par´ metro en la lńea de comandos. El resultado
a ı
se almacenara en un fichero cuyo nombre estar´ formado por la palabra
a
dada seguido de .txt.

@ibaumo
El tercer proceso realiza una funci´ n similar sobre la tuberá que con-
o ı
tiene las lńeas impares, pero utilizando otra palabra tambi´ n dada co-
ı e
mo par´ metro.
a

La figura 2.2 muestra gr´ ficamente los procesos y c´ mo se comunican estos
a o
cuando el programa se ejecuta con los siguientes par´ metros: $ programa
a
fichero.txt uno dos


41. Escribe un programa que genere los procesos necesarios para que colaboren
en realizar las siguientes tareas:

Tarea 1: leer lńeas de un fichero de texto dado como par´ metro de
ı a
entrada y escribir alternativamente en dos tuberás (tuberá 1 y tuberá
ı ı ı
2) las lńeas pares e impares del mismo.
ı

18


Tarea 2: utilizando el comando grep, leer de la tuberá que contiene las
ı
lńeas pares y seleccionar aquellas lńeas que contengan una palabra
ı ı
dada como par´ metro en la lńea de comandos. El resultado se enviar´ a
a ı a
trav´ s de la tuberá 3.
e ı
Tarea 3: realizar una funci´ n similar a la tarea 2 pero sobre la tuberá
o ı
que contiene las lńeas impares y utilizando otra palabra diferente tam-
ı
bi´ n dada como par´ metro de entrada.
e a
Tarea 4: ejecutar el comando sort sobre la informaci´ n que se recoja
o
por la tuberá 3 de manera que se muestren de forma ordenada las lńeas
ı ı
recogidas.

Observa la siguiente figura 2.3. En ella se representa de forma gr´ fica una
a
propuesta de los procesos que se deben generar y de c´ mo se comunican es-
o
tos cuando el programa se ejecute con los siguientes par´ metros: $ programa
a
fichero.txt uno dos. Antes de comenzar a escribir la soluci´ n, determina si
o
est´ s de acuerdo o no con el esquema de funcionamiento propuesto. Si no lo
a
est´ s explica porqu´ .
a e

@ibaumo

2.2. Sem´ foros
a
42. Dados los siguientes procesos y sus respectivas secuencias de c´ digo, indica
o
si existirá o no situaci´ n de interbloqueo y explica por qu´ . En cualquier
ı o e
caso, indica tambi´ n la salida por pantalla y el valor final de los sem´ foros.
e a
Sup´ n que inicialmente todos los sem´ foros tienen valor cero.
o a

Proceso 1 Proceso 2 Proceso 3
--------- --------- ---------
printf(3); sem_wait(s1); sem_wait(s2);
sem_post(s3); printf(1); sem_wait(s4);
printf(4); sem_wait(s3); printf(2);
sem_post(s2); sem_post(s4); printf(5);
sem_post(s1); sem_wait(s3); sem_post(s3);

19


43. Considera que los siguientes fragmentos de c´ digo se ejecutan en paralelo:
o

C´digo A:
o C´digo B:
o
--------- ---------
printf(A1); printf(B1);
sem_post(s1); sem_wait(s1);
sem_wait(s2); printf(B2);
printf(A2); sem_post(s3);
sem_wait(s2); sem_wait(s3);
sem_post(s1); printf(B3);
printf(A3); sem_post(s2);
sem_wait(s1);
sem_post(s2);
printf(B4);

Sabiendo que todos los sem´ foros est´ n inicializados a 0, indica todas las
a a
posibles salidas que puede proporcionar su ejecuci´ n y si se produce o no
o
interbloqueo para cada una de ellas.

44. Modifica el programa resultado del problema 31 para que, utilizando una
variable global a la cual acceden todos los hilos (ll´ mala cuenta blancos),
a
estos acumulen el total de blancos encontrados. Utiliza un sem´ foro para
a
asegurar que los accesos a dicha variable se realizan de forma adecuada.
Haz que el programa principal informe tambi´ n del resultado.
e

45. Escribe un programa que ejecute tres hilos en paralelo a los que llamaremos

@ibaumo
A, B y C. El hilo A consta de tres bloques de c´ digo (a1, a2 y a3), el hilo B
o
de otros cuatro (b1, b2, b3 y b4) y el C de 3 (c1, c2 y c3). Haz que el c´ digo
o
de cada uno de estos bloques consista en repetir cinco veces los siguientes
pasos: escribir un mensaje que lo identifique y realizar un retardo aleatorio.
Ejecuta el programa para comprobar que los hilos A, B y C se ejecutan en
paralelo y que sus bloques de c´ digo pueden alternarse de varias formas
o
distintas. Ahora, modifica el programa anterior para que los tres hilos se
sincronicen de la siguiente forma:

c1 no debe comenzar hasta que acabe a1
a2 no debe comenzar hasta que acabe b1
c2 no debe comenzar hasta que acabe b2
b3 no debe comenzar hasta que acabe a2
a3 no debe comenzar hasta que acabe c2
´
b4 debe acabar el ultimo

46. Se crean tres hilos de manera que uno ejecuta escribirA, otro escribirB y el
tercero escribirC. Introduce los sem´ foros oportunos para que la salida sea
a
ABCABCABCABCABCABC.
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include time.h

20


#include unistd.h
#include pthread.h

#define MAX 6

void ∗escribirA (void ∗nada){
int num;
for(num=0;numMAX;num++){
printf(A);
fflush(NULL);
sleep(random() %3);
}
pthread exit(NULL);
}

void ∗escribirB (void ∗nada){
int num;
printf(B);
fflush(NULL);
sleep(random() %2);
}
pthread exit(NULL);
}

void ∗escribirC (void ∗nada){
int num;
printf(C);
fflush(NULL);

@ibaumo
sleep(random() %2);
}
pthread exit(NULL);
}


pthread t th1, th2, th3;
srandom(time(NULL));
pthread create(th1, NULL, escribirA, NULL);
pthread create(th2, NULL, escribirB, NULL);
pthread create(th3, NULL, escribirC, NULL);
pthread join(th1, NULL);
return 0;
}

47. Observa el siguiente fragmento de c´ digo donde los sem´ foros sem1 y sem2
o a
est´ n inicializados a cero, un hilo ejecuta la funci´ n incrementa y otro la
a o
funci´ n decrementa. Describe los valores que, durante la ejecuci´ n, puede
o o
adoptar la variable num as´ como las posibles situaciones de interbloqueo
ı
que pudieran darse.

21


int num=10;

void ∗ incrementa(void ∗nada) {
int i;
for (i=0;i3;i++){
sem wait(sem1);
num++;
printf(Inc. N´ mero = %dn,num);
u
sem post(sem1);
}
sem post(sem2);
sleep(random() %3);
sem wait(sem2);
pthread exit(NULL);
}
void ∗ decrementa(void ∗nada){
int i;
for (i=0;i3;i++){
sem post(sem1);
sleep(random() %3);
sem wait(sem2);
num--;
printf(Dec. N´ mero = %dn,num);
u
sem post(sem2);
sem wait(sem1);
}
sem wait(sem1);
pthread exit(NULL);
}

@ibaumo
48. Se crean dos hilos de manera que uno ejecuta escribirA y el otro escribirB.
Introduce los sem´ foros oportunos para que la salida sea BABABABABA.
a
No olvides indicar los valores iniciales de los sem´ foros que utilices.
a
void ∗escribirA (void ∗p) {
int i;
for (i= 0; i 5; i++) {
printf (A);
fflush(NULL);
sleep(random() %2);
}
pthread exit(NULL);
}

void ∗escribirB (void ∗p) {
int i;
for (i= 0;i 5; i++) {
printf (B);
fflush(NULL);
sleep(random() %2);
}
pthread exit(NULL);
}

49. Dado el siguiente c´ digo indica si existe o no interbloqueo. En el caso de
o
existir, indica claramente para cada hilo en qu´ l´nea de c´ digo se queda
e ı o
bloqueado y en qu´ iteraci´ n del bucle ocurre (valores de las variables i, j,
e o
k). Observa los valores de inicializaci´ n de los sem´ foros.
o a

22


sem t s1, s2, s3;

void ∗escribirA (void ∗p){
int i;
srandom (pthread self ());
for (i= 0; i MAX; i++){
printf (A);
sem post (s2);
sem wait (s1);
fflush (NULL);
}
pthread exit (NULL);
}

void ∗escribirB (void ∗p){
int j;
for (j= 0; j MAX; j++){
sem wait (s2);
printf (B);
sem post (s3);
sem wait (s2);
fflush (NULL);
}
}

void ∗escribirC (void ∗p){

@ibaumo
int k;
for (k= 0; k MAX; k++){
sem wait (s3);
printf (C);
sem post (s1);
sem wait (s3);
fflush (NULL);
}
}

pthread t th1, th2, th3;
sem init (s1, 0, 1);
pthread create (th1, NULL, escribirA, NULL);
pthread create (th2, NULL, escribirB, NULL);
pthread create (th3, NULL, escribirC, NULL);
pthread join (th1, NULL);
return 0;
}

50. Considera el siguiente trozo de c´ digo del problema productor-consumidor:
o
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include semaphore.h

23


#include pthread.h
#include unistd.h
#include stdbool.h

#define MAX 10
#define FIN -1

int buffer[MAX];
sem t huecos, elementos;

int generar dato (void) { return random() %256;}
int numero aleatorio(void) { return random() %100;}

void ∗productor (void ∗p) {

int pos productor= 0;
int num, dato, n;

n= numero aleatorio();
printf (Productor con %d datosn, n);
for(num= 0; num n; num++) {
dato= generar dato();
sem wait (huecos);
buffer[pos productor]= dato;
pos productor= (pos productor+ 1) %MAX;
sem post (elementos);
}
buffer[pos productor]= FIN;
}

@ibaumo
void ∗consumidor(void ∗p){

int pos consumidor, dato;
bool continuar= true;

while (continuar) {
sem wait (elementos);
dato= buffer[pos consumidor];
pos consumidor= (pos consumidor+1) %MAX;
if (dato== FIN)
continuar= false;
sem post (huecos);
printf (Numero aleatorio: %dn, dato);
}
}

Este c´ digo contiene errores y est´ incompleto. Corrige y completa. Haz que
o a
el hilo consumidor muestre en pantalla todos los datos producidos por el hilo
productor.
51. Realiza las modiﬁcaciones oportunas al c´ digo resultado del problema 50
o
para que en lugar de un hilo productor hayan tres que se ejecuten en parale-
lo. El consumidor terminar´ cuando haya consumido todos los datos produ-
a
cidos.
52. Escribe un programa que ejecute dos hilos en paralelo para realizar las si-
guientes tareas:

24


El primer hilo calcular´ los n´ meros primos que hay entre dos n´ meros
a u u
que el programa recibe como par´ metros. Para enviar estos datos al
a
segundo hilo, los almacenar´ en un buffer intermedio de 5 elementos
a
de capacidad.
El segundo hilo tomar´ los datos que aparezcan en el buffer intermedio
a
y calcular´ la suma de los d´gitos de cada n´ mero. Para cada n´ mero
a ı u u
primo se mostrar´ en la salida est´ ndar una lńea que contendr´ dicho
a a ı a
n´ mero y la suma de sus d´gitos.
u ı

Deber´ s utilizar sem´ foros para que los dos hilos se sincronicen en el acceso
a a
al buffer intermedio. Estas son las funciones para comprobar si un n´ mero
u
es primo y para calcular la suma de los d´gitos de un n´ mero.
ı u
/∗ Devuelve la suma de los d´gitos del n´mero dado ∗/
ı u
int suma digitos (int numero) {

int suma= 0;

while (numero 0) {
suma+= numero %10;
numero/= 10;
}
return suma;
}

@ibaumo
/∗ Indica si el n´mero dado es primo ∗/
u
bool es primo (int numero) {

int divisor;

for (divisor= 2; divisor= sqrt(numero); divisor++)
if (numero %divisor== 0)
return false;

return true;
}

53. Escribe un programa que realice una simulaci´ n de la evoluci´ n del estado
o o
de las reservas en una aula de libre acceso. Para simplificar, sup´ n que el aula
o
tiene s´ lo un ordenador que se puede reservar en peródos de 1 hora, desde
o ı
las 9:00 hasta las 21:00. 25 alumnos pueden reservar peródos individuales
ı
de 1 hora, cancelar reservas y consultar el estado de las reservas.
La simulaci´ n debe consistir en que cada alumno realice cuatro operacio-
o
nes, cada una de las cuales podr´ ser una reserva, cancelaci´ n o consulta. La
a o
elecci´ n de la operaci´ n ser´ aleatoria, pero con mayor probabilidad para la
o o a
realizaci´ n de reservas (50 %) que para la realizaci´ n de consultas y cancela-
o o
ciones (25 % cada una). Cuando la operaci´ n a realizar sea una reserva, debe
o
elegirse aleatoriamente la hora que el alumno va a reservar.
El programa debe implementar un hilo principal que lanza 25 hilos en parale-
lo, uno por cada alumno. Mediante el empleo de sem´ foros debe garantizarse
a

25


que los accesos a la tabla de reservas sean correctos. En concreto, cuando se
realice una reserva o cancelaci´ n no puede realizarse ninguna otra operaci´ n
o o
en paralelo sobre la tabla, pero una consulta puede simultanear su acceso a
la tabla con otras consultas.
En la implementaci´ n de la consulta de la tabla, muestra por pantalla el esta-
o
do de cada peródo de una hora en una lńea distinta. Para realizar una reser-
ı ı
va, comprueba que el peródo que se solicita reservar est´ libre. Al realizar
ı e
una cancelaci´ n, deben quedar libres todas las horas que tuviese reservadas
o
el estudiante que la solicita. Si ese estudiante no tuviese ninguna reserva se
debe mostrar un mensaje de error.
Como todas las operaciones est´ n controladas por sem´ foros, escribe mensa-
a a
jes que indiquen el estado de las operaciones diferenciando cu´ ndo se solicita
a
realizar una acci´ n (a´ n no se tiene autorizaci´ n), y cu´ ndo se realiza efec-
o u o a
tivamente (ya se tiene autorizaci´ n). As´, se puede seguir la evoluci´ n de las
o ı o
operaciones y los efectos que producen en el estado de la tabla de reservas.
A continuaci´ n tienes un ejemplo del tipo de traza que se espera obtener.
o

Solicitud de reserva de al012: 9-10
Reserva de al012: 9-10
Solicitud de consulta de al004
Solicitud de cancelaciń de al006
o

@ibaumo
Solicitud de consulta de al019
Consulta de al019: 9-10 = al012
Consulta de al019: 10-11 = LIBRE
Consulta de al004: 9-10 = al012
Denegada cancelaciń de al006: No tiene reservas
o
Reserva de al000: 15-16

26


Denegada reserva de al010: 9-10 est´ ocupada
a
Solicitud de cancelaciń de al012
o
Cancelaciń de al012: 9-10
o
...

o ı ´
54. Un puente es estrecho y s´ lo permite pasar vehćulos en un unico sentido
al mismo tiempo. Si pasa un coche en un sentido y hay coches en el mismo
sentido que quieren pasar, entonces estos tienen prioridad frente a los del otro
sentido (si hubiera alguno esperando para entrar en el puente). No hay l´mite
ı
al n´ mero de vehćulos que pueden haber en el puente al mismo tiempo.
u ı
Simula el sistema suponiendo que los coches son hilos y el puente el recurso
compartido. Utiliza sem´ foros para garantizar que se cumplen las condicio-
a
nes de acceso al puente. Cada hilo debe mostrar por pantalla cu´ ndo entra
a
en el puente y cu´ ndo lo abandona.Se generar´ n un total de 100 vehćulos,
a a ı
50 en un sentido y 50 en el otro. Tras un tiempo de espera al azar (utili-
zar sleep(random() %20) o algo similar) los vehćulos intentan entrar en el
ı
´
puente y, si lo consiguen, permanecer´ n en el durante un segundo (sleep(1))
a
antes de abandonarlo. Se apreciar´ m´ s el comportamiento del sistema si se
a a
alterna la creaci´ n de hilos en un sentido u otro.
o

@ibaumo

27


Cap´tulo 3
ı

Gesti´ n de Archivos y Directorios
o

3.1. Sistemas de Archivos
55. Disponemos de un disco duro de 20 GB de capacidad. Hay establecida sobre
´ ´
el una unica partici´ n que contiene un sistema de ficheros del tipo FAT32 en
o
el que cada agrupamiento (cluster) consta de 16 sectores de 512 bytes cada
uno. ¿Cu´ ntos sectores del disco se necesitar´ n para almacenar cada copia
a a
de la FAT? Razona tu respuesta.

@ibaumo
56. La policá ha arrestado al sospechoso de un delito. Al analizar el contenido
ı
de su ordenador piensan que pueden inculparle pues el contenido del mismo
es el siguiente:

N´ m de bloque de datos
u Contenido
10 he
11 sido
12 yo
13 no
14 sigan
15 buscando

Como experto inform´ tico, pides consultar el contenido de la FAT, que es el
a
siguiente:

N´ m de entrada en la FAT
u Contenido
10 11
11 EOF
12 13
13 10
14 15
15 12

¿Apoyarás la opini´ n de la policá? Razona tu respuesta.
ı o ı

29

57. Tenemos un sistema de ficheros tipo FAT sobre el que hay almacenado un
fichero de 160 Kbytes. Sabemos que para dicho fichero se emplean 10 en-
tradas de la FAT y que cada sector del disco contiene 512 bytes. ¿Cu´ ntos
a
sectores como mńimo forman cada bloque o agrupamiento en dicho siste-
ı
ma? Razona tu respuesta.

58. Se dispone de una partici´ n de disco con sistema de ficheros basado en
o
FAT16. Si el tama˜ o de bloque es de 1KB, ¿cu´ ntos KB de dicha partici´ n
n a o
podr´ n direccionarse como m´ ximo? Si la partici´ n resulta tener un tama˜ o
a a o n
de 2GB, ¿qu´ tama˜ o deberá como mńimo tener el bloque para poder di-
e n ı ı
reccionar la partici´ n por completo?
o

59. Se dispone de una partici´ n de disco con sistema de ficheros basado en
o
FAT16. A la hora de ponerle formato el usuario especifica que los bloques
sean de tama˜ o 4Kbytes ¿Cu´ ntos Kbytes te´ ricamente podr´ n direccionar-
n a o a
se como m´ ximo? Si la partici´ n resulta tener un tama˜ o de 8Gbytes, ¿con-
a o n
sideras adecuado el tama˜ o de bloque escogido por el usuario? Justifica la
n
respuesta. En caso de que no est´ s de acuerdo prop´ n un tama˜ o de bloque
e o n
e indica en cu´ ntos de esos bloques se almacena la FAT.
a

60. Para una partici´ n de 8GB y tama˜ o de bloque de 1 KB,
o n

@ibaumo
Si se utiliza un sistema de ficheros basado en FAT16, ¿qu´ cantidad de
e
espacio en disco queda inutilizable?
Si se utiliza un sistema de ficheros basado en nodos-i, donde cada nodo-
i consta de dos ńdices directos, dos indirectos simples y dos indirectos
ı
dobles, y para referenciar un bloque se utilizan 128 bits, ¿qu´ cantidad
e
de datos de un fichero que en concreto ocupa 131 KB puede ser irrecu-
perable en el caso de que un bloque de la partici´ n resultara ilegible?
o
Analiza todos los casos posibles.

61. Considera un sistema de ficheros basado en nodos-i, en el que cada nodo-i
contiene cinco ńdices directos, tres indirectos simples, dos indirectos dobles
ı
y uno indirecto triple. Si el tama˜ o de un bloque de datos es de 2 Kbytes y
n
para referenciar a un bloque se utilizan 64 bits, ¿cu´ ntos bloques de disco
a
almacenar´ n enlaces para un fichero que contiene 1548 Kbytes de datos?
a
Razona tu respuesta.

62. Sea una partici´ n de disco donde el tama˜ o de bloque es de 4KB. Se utiliza
o n
un sistema de ficheros basado en nodos-i, donde cada nodo-i consta de dos
ńdices directos, dos indirectos simples y uno indirecto doble. Si para refe-
ı
renciar a un bloque se utilizan 32 bits, ¿cu´ l es el n´ mero de bloques que
a u
contendr´ n enlaces si el fichero ocupa el m´ ximo tama˜ o posible?
a a n

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