Compiti ed esercitazioni VERIFICATO
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Il documento raccoglie esercizi sulla gestione della memoria nei sistemi operativi embedded, dal partizionamento statico e dinamico al buddy system e all'allocazione contigua. Affronta poi il paging con TLB, tabelle delle pagine a due livelli e tabelle delle pagine invertite, con calcolo di dimensioni, frammentazione e tempo di accesso effettivo. Chiude con gli algoritmi di sostituzione delle pagine (seconda chance, seconda chance migliorata, LRU e working set).
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- Il primo esercizio confronta le strategie first-fit e best-fit nel partizionamento statico, mostrando come la dimensione fissa delle partizioni generi frammentazione interna e come alcuni processi possano restare senza spazio.
- Il secondo esercizio applica il partizionamento dinamico con le strategie best-fit, first-fit e worst-fit su una lista di buchi liberi, evidenziando le differenze di allocazione tra i tre metodi.
- Il terzo esercizio descrive il buddy system su un blocco da 2048 byte, con suddivisione binaria, deallocazione e fusione dei buddy, e mostra lo stato della memoria dopo ogni richiesta.
- Il quarto esercizio tratta l'allocazione contigua con worst-fit su 512 MB, con una lista libera ordinata per dimensione memorizzata nelle partizioni stesse, e illustra l'attivazione di nuovi processi, lo swap-out di un processo e la terminazione di un processo.
- Gli esercizi sul paging a due livelli (quinto e sesto) introducono il significato dell'hit ratio della TLB, il layout e la dimensione della tabella delle pagine, la frammentazione interna ed esterna e il calcolo del tempo di accesso effettivo, confrontando poi la tabella delle pagine standard con la tabella delle pagine invertita e il limite dello spazio virtuale.
- Gli esercizi sugli algoritmi di sostituzione delle pagine (settimo, ottavo e nono) mostrano la costruzione della stringa dei riferimenti, il calcolo dei page fault con la seconda chance e la seconda chance migliorata che usa i bit di riferimento e di modifica, oltre all'algoritmo LRU con la conversione tra indirizzi logici e fisici.
- L'ultimo esercizio applica il working set con finestra Δ=3, mostrando page fault e page-out durante l'esecuzione ripetuta di una sequenza di riferimenti.
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