DS 2022 2023 Correction
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Page 1 : Examen Session Normale12/01/2023A. Bertails, N.A. Diago, T. Guidini, J.A. LorenzoSystème d’exploitationING1 Informatique-Mathématiques appliquéesING1 Informatique-Mathématiques ApprentissageAnnée 2022–2023Modalités֊Durée : 2 heures.֊Vous devez rédiger votre copie à l’aide d’un stylo à encre exclusivement.֊Toutes vos affaires sacs, vestes, trousse, etc. doivent être placées à l’avant dela salle.֊Aucun document n’est autorisé.֊La calculatrice est autorisée.֊Le QCM peut contenir une ou plusieurs réponses valides.֊Aucune question ne peut être posée aux enseignants, posez des hypothèses encas de doute.֊Aucune sortie n’est autorisée avant une durée incompressible d’une heure.֊Aucun déplacement n’est autorisé.QCM à répondre sur votre copie et non pas sur le sujet: 6 pointsa La swap ou espace d’échange…❏ est disponible à l’utilisateur sur le point de montage /swap❏ évite l’utilisation du système de pagination❏ contient l’installation du système d’exploitation❏ Aucune des réponses n’est valideb Pendant le processus de traduction d’une adresse virtuelle, si le bit de validitéV dans la table de pages est à 0, nous avons que : ❏ la page est en mémoire réelle❏ un défaut de page est déclenché❏ le système choisira un algorithme de remplacement de pages❏ Aucune des réponses n’est valide1
Page 2 : c Nous souhaitons installer un paquet .deb que nous avons téléchargé del’internet, car il n’est pas disponible sur les dépôts officiels. Quelle commandedevons-nous utiliser ? ❏ add-apt-repository❏ apt install❏ dpkg❏ Aucune des réponses n’est valided Un conteneur Docker…❏ n’a pas de kernel, il utilise le kernel du host❏ nécessite un hyperviseur❏ n’a pas besoin d’une image❏ Aucune des réponses n’est validee Virtualbox est un hyperviseur ❏ de Type I❏ de Type II❏ de Type III❏ Aucune des réponses n’est validefComment pouvons-nous classifier les interruptions attendues par le processeur ?❏ Externes déroutements et internes matérielles et logicielles❏ Externes matérielles et logicielles et internesdéroutements❏ Internes logicielles et externes matérielles❏ Internes matérielles et externes logicielles Questions de cours: 5 pointsa Expliquer les fonctionnalités fournies par le Gestionnaire de Système de FichiersVirtuels ainsi que son rôle dans le fonctionnement du système d’exploitation.Un Système de Gestion de Fichiers SGF est une structure de données permettantde stocker les informations et de les organiser dans des fichiers sur des mémoiressecondaires. Le SGF est la partie la plus visible d’un SE. Le SGF se charge de gérer lestockage et la manipulation des fichiers sur le matériel physique. Il offre également lesprimitives pour manipuler les fichiers. Les tâches effectuées par le SGF :•Fournit une interface “conviviale” pour faciliter la manipulation des fichiers•Gestion de l’organisation des fichiers sur le disque allocation de l’espace2
Page 3 : •disque aux fichiers•Gestion de l’espace libre•Gestion des fichiers dans un environnement multi-utilisateursb Expliquer la différence entre mémoire cache et mémoire centrale. L’objectif de la Mémoire Cache est d’éviter de rechercher en mémoire centrale desdonnées déjà cherchées précédemment en les conservant près du processeur dansune petite mémoire à accès rapide. Géré par le matériel hors SE. Principe de localité :•Localité temporelle : tendance à réutiliser des données récemment accédéesinstructions d’une boucle;•Localité spatiale : tendance à référencer des données voisines d’autres donnéesrécemment accédées tableau ai, ai+1,...La mémoire centrale ou vive ou RAM est la mémoire dans laquelle les données etprocessus sont placées lors de leur traitement. Quelques caractéristiques : •mémoire à accès rapide ; •mémoire volatile i.e., besoin de courant électrique ; •“cases” numérotées à partir de 0 le numéro correspond à l’adresse ;chaque case contient un octet 8 bits; 1 bit : 1 ou 0 - 1 octet = 8 bits→ 2^8 = 256 valeurs possibles ; •deux types d’opérations possibles : lecture / écriturec Expliquer la différence entre machine virtuelle et conteneur docker. Une machine virtuelle ou VM est un environnement entièrement virtualisé quifonctionne sur une machine physique. Elle exécute son propre système d'exploitationOS et bénéficie des mêmes équipements qu'une machine physique : CPU, mémoireRAM, disque dur et carte réseau.Docker est un logiciel libre permettant de gérer des conteneurs. Un conteneur estune abstraction qui regroupe le code et toutes ses dépendances afin que l'applications'exécute rapidement et de manière fiable d'un environnement informatique à un autre.Un conteneur est l'exécution d'une image : il possède la copie du système de fichiersde l'image, ainsi que la capacité de lancer des processus.d Quel est l’avantage des paquets Snap et Flatpak par rapport aux paquetsclassiques .deb ou .rpm ?Snap est un système d'empaquetage et de déploiement de logiciels pour les systèmesd'exploitation utilisant le noyau Linux. Les paquets, appelés snaps, et l'outil pour lesutiliser, snapd, fonctionnent sur une gamme de distributions Linux et permettent auxdéveloppeurs de logiciels de distribuer leurs applications directement aux utilisateurs.Les snaps sont des applications autonomes qui s'exécutent dans un bac à sable avecun accès modéré au système hôte. Flatpak anciennement xdg-app est un système de virtualisation d’application pour lesdistributions GNU/Linux de bureau. Le dpkg est utilisé pour installer, supprimer et fournir des informations à propos despaquets .deb qui sont supportés par les distributions basées Debian. C’est un outil debas niveau. Le rpm permet d’installer, mettre à jour, désinstaller, vérifier et rechercher des paquets,avec les droits de l’utilisateur root.e Quelles sont les différences et le fonctionnement des commandes apt-get upgrade,apt upgrade, apt-get dist-upgrade et do-release-upgrade ?3
Page 4 : apt-get upgradeLa commande upgrade permet d’installer les versions les plus récentes de tous lespaquets présents sur le système en utilisant les sources énumérées dans/etc/apt/sources.list. Les paquets installés dont il existe de nouvelles versions sontrécupérés et mis à niveau. En aucun cas des paquets déjà installés ne sont supprimés ;de même, des paquets qui ne sont pas déjà installés ne sont ni récupérés ni installés.apt upgradeMets à jour les paquets installés sans en supprimer. Installe de nouveau paquets poursatisfaire des dépendances si nécessaire. apt-get dist-upgrade La commande dist-upgrade effectue la fonction upgrade en y ajoutant une gestionintelligente des changements de dépendances dans les nouvelles versions des paquets; apt-get possède un système « intelligent » de résolution des conflits et il essaye,quand c’est nécessaire, de mettre à niveau les paquets les plus importants aux dépensdes paquets les moins importants. Le fichier /etc/apt/sources.list contient une liste desources où récupérer les paquets désirés.do-release-upgradeDémarre le upgrade d’une nouvelle version du SE, i.e., met à niveau Ubuntu vers unenouvelle version.Exercice 1 : Programmation de processus 1.5 pointsConcernant le programme ci-dessous, répondre aux questions suivantes : a Quelles sont les lignes affichées par le programme ? 0.75 pointsb Quels sont les ordres possibles de ces lignes ? 0.75 pointsNote : l’opérateur “!” dans la ligne 31 correspond à la négation. C’est à dire : Pour pid = 0 → !pid = 1Pour pid 0 → !pid = 04
Page 5 : Réponse: Deux sorties possibles : Si le père affiche sa sortie avant le fils : Hello01Bye2Bye5
Page 6 : Si le fils affiche sa sortie avant le père : Hello10Bye2ByeExercice 2: Le système de fichiers 1.5 pointsOn considère un système de fichiers tel que l'information concernant les blocs dedonnées de chaque fichier est donc accessible à partir du i-noeud de celui-ci commedans UNIX. On supposera que :●Le système de fichiers utilise des blocs de données de taille fixe 1K 1024octets.●L’i-noeud de chaque fichier ou répertoire contient 12 pointeurs directs sur desblocs de données, 1 pointeur indirect simple, 1 pointeur indirect double et 1pointeur indirect triple.●Chaque pointeur numéro de bloc est représenté sur 4 octets.a Quelle est la plus grande taille de fichier que ce système de fichiers peut supporter ?0.75 points121ko + 2561ko + 2562561ko + 2562562561kob On considère un fichier contenant 100,000 octets. Combien de blocs de donnéessont-ils nécessaires au total pour représenter ce fichier sur disque ? 0.75 pointstaille du fichier divisé par le taille d’un bloc = 100000 / 1024 = 97 ou 98 blocs Exercice 3: Ordonnancement 3 pointsConsidérons cinq processus P1, P2, P3, P4 et P5, dont les temps d’exécution et leurstemps d’arrivée respectifs sont donnés dans le tableau ci-dessous. Processus Temps d'exécutionTemps d’arrivéeP130P262P344P456P5286
Page 7 : Pour chaque technique d'ordonnancement, FCFS First Come First Served, RRRound Robin, quantum = 4 unités de temps, SJF Shortest Job First, sanspréemption et SRT Shortest Remaining Time :a Faire un schéma qui illustre l'exécution de ces différents processus. 0.25 pointpour chaqueb Calculer le temps de séjour de chaque processus intervalle de temps entre lasoumission du processus et son achèvement, le temps moyen de séjour, letemps d’attente temps de séjour - temps d’exécution du processus et le tempsmoyen d’attente. 0.50 point pour chaqueFCFS05101520P1XXXP2XXXXXXP3XXXXP4XXXXXP5XXProcessus Temps de séjourTemps d’attenteP130P271P395P4127P51210Moyenne8.64.6RR quantum = 4 unités de temps05101520P1XXXP2XXXXXXP3XXXXP4XXXXXP5XX7
Page 8 : Processus Temps de séjourTemps d’attenteP130P21711P373P4149P597Moyenne106SJF05101520P1XXXP2XXXXXXP3XXXXP4XXXXXP5XXProcessus Temps de séjourTemps d’attenteP130P271P3117P4149P531Moyenne7.63.68
Page 9 : SRT05101520P1XXXP2XXXXXXP3XXXXP4XXXXXP5XXProcessus Temps de séjourTemps d’attenteP130P2137P340P4149P520Moyenne7.23.2Exercice 4 : Mémoire virtuelle 3 pointsUn ordinateur possède un système de mémoire virtuelle avec pagination qui utilise despages de 8 KB. Son espace de mémoire virtuelle est de 2³² bytes et la mémoirephysique a une taille de 223 bytes. La table de pages correspondante à un processus enexécution est la suivante :Num. pageCadre de page0117293144853625716823978Répondre aux questions suivantes :a Quel est le format de l’adresse virtuelle ? Indiquer chaque champ et le nombre debits de chacun. 1 point 9
Page 10 : Pages de 8KB = 213 bytes. 32 - 13 = 19 bits supérieures pour le numéro de page et13 inférieures pour l’offset ou déplacement. b Indiquer l’adresse physique correspondante à l’adresse virtuelle : 1 point 0000 0000 0000 0000 0110 0000 1000 1010Dans l’adresse, les 19 bits du numéro de page sont0000 0000 0000 0000 011 = 3donc page 3, en mémoire, qui se trouve dans le cadre de page 14 selon la tablede pages. 14 en binaire = 1110. Donc l’adresse physique est : 0000 0000 0000 0001 1100 0000 1000 1010c Quelle est la taille de mémoire occupée par l’espace d’adresses virtuelles de ceprocessus ? 0.5 point Le processus a une table de 10 pages, donc 10 pages 8 KB/page = 80 KB.d Quelle est la taille en MB de la mémoire physique ? 0.5 point La mémoire physique a une taille de 223 bytes = 213 KB = 23 MB = 8 MB.10
