CORSO DI LAUREA IN INFORMATICA

CORSO DI LAUREA IN INFORMATICA
Sistemi Operativi e Reti
Appello 4 del 17.02.2015 - A.A. 2013/2014
Cognome:
Nome:
□ Sistemi operativi e reti
□ Sistemi operativi
□ Reti di calcolatori
□P
Firma:
Sistemi Operativi
1.
In riferimento ai modelli strutturali dei SO, descrivete sinteticamente i sistemi monolitici, i sistemi modulari e i
sistemi con struttura a microkernel (2 punti)
2.
In un computer con 1 GB di memoria principale (RAM) è installato un sistema operativo con memoria virtuale con
le seguenti caratteristiche: indirizzi virtuali a 32 bit, indirizzi fisici a 24 bit, pagine di 4 KB, descrittori di pagina di
8 byte. Determinate:
A) il numero di pagine di cui sono costituiti rispettivamente lo spazio di indirizzamento virtuale e quello fisico; B)
il numero di bit di cui è costituito l’offset; C) il numero di righe e la dimensione in byte che occupa la tabella delle
pagine di un processo con spazio virtuale di 1MB; D) il numero di righe della tabella delle pagine fisiche. (3 punti)
3.
In relazione al problema del rimpiazzamento delle pagine, in un sistema, in un determinato istante i primi 8 bit
d’uso (U) e di modifica (M) della tabella delle pagine fisiche hanno i seguenti valori: P0: U=1, M=0; P1: U=0, M=1;
P2: U=0, M=0; P3: U=0, M=1; P4: U=0, M=1; P5: U=0, M=0; P6: U=1, M=1; P7: U=0, M=1. Al prossimo pagefault la pagina da esaminare per il rimpiazzamento è quella con indice 1 (P1). Indicate quale sarà la pagina da
rimpiazzare e scrivete i nuovi valori che assumeranno i primi 8 elementi dei bit d’uso e di modifica della tabella
delle pagine fisiche nel caso in cui il sistema utilizza per il rimpiazzamento delle pagine l’algoritmo second chance
(algoritmo dell’orologio). (3 punti)
4.
Un disco è caratterizzato dai seguenti parametri: tempo minimo di seek = 0,5 ms; tempo medio di seek = 5 ms;
tempo di trasferimento di un settore = 10 µs; dimensione settore = 512 byte; numero di settori per traccia = 500;
Tempo di rotazione = 5 ms. Calcolate: A) il tempo medio di trasferimento di un settore; B) Il tempo medio di
trasferimento di un file di 512.000 byte nel caso in cui il file sia memorizzato su settori sparsi e nel caso in cui il
file sia memorizzato su tracce contigue. (3 punti)
5.
Realizzate un programma multi-thread in C, completo di commento, che svolga quanto segue: il thread main crea
due thread figli T1 e T2. Entrambi i thread figli eseguono un ciclo indeterminato durante il quale, ad ogni
iterazione, generano un numero intero casuale compreso tra 1 e 10 che comunicano al padre. Il thread padre, per
ogni coppia di numeri che riceve dai thread figli ne confronta il valore e nel caso in cui sia maggiore il numero
estratto da T1 incrementa di 1 la variabile S1, nel caso in cui invece sia maggiore il numero estratto da T2
incrementa di 1 la variabile S2; se i numeri estratti dai due thread T1 e T2 sono uguali decrementa di 1 entrambe le
variabili S1 e S2. Quando il thread padre verifica che il valore di S1 o di S2 ha superato il valore 41, visualizza
sullo schermo il valore delle due variabili e il programma termina. La sequenza temporale delle operazioni
eseguite dai thread deve essere: 1) T1 estrae un numero e lo comunica al thread padre; 2) T2 estrae un numero e lo
comunica al thread padre; 3) il thread padre esegue le operazioni sopra descritte; e così via. (4 punti)
Reti di Calcolatori
6.
In una rete a commutazione di pacchetto tre host H1, H2 e H3 sono connessi ad un router R mediante tre link L1,
L2 ed L3, rispettivamente. I tre link hanno rispettivamente una larghezza di banda B1=1 Mbit/s, B2=10 Mbit/s e
B3=1 Mbit/s. All’istante t=0, l’host H1 invia ad H3 due pacchetti di 4000 bit ciascuno, mentre H2 all’istante t=2
ms invia ad H3 un solo pacchetto di 5000 bit. Trascurando i ritardi di propagazione e di elaborazione e
supponendo la rete non trafficata: A) Calcolate il tempo necessario per trasferire i due pacchetti da H1 ad H3; B)
calcolate il tempo necessario a trasferire il pacchetto da H2 ad H3; C) determinate se qualche pacchetto subirà un
ritardo di coda e nel caso affermativo calcolarne il valore. (3 punti)
7.
Considerate un browser che vuole visualizzare una pagina web di un dato URL (ad esempio
http://www.cs.uniroma2.it/esame.htm). Nella pagina web sono presenti cinque immagini JPEG, tre delle quali
risiedono nello stesso server della pagina html e due in un altro server. Elencate i protocolli dello strato di trasporto
e di applicazione che sono utilizzati per consentire la visualizzazione della pagina sul browser, specificando per
ciascuno di essi il compito che svolge. (3 punti)
8.
Una piccola rete LAN è connessa a Internet tramite un router NAT la cui interfaccia WAN (verso internet) ha
indirizzo 151.26.10.14 e quella lato LAN ha indirizzo 192.168.1.1. (A) Descrivete brevemente la tecnologia NAT.
(B) Fornite indirizzi IP possibili per tre host connessi alla LAN. (C) Se un browser che gira su uno degli host della
LAN, con indirizzo IP 192.168.1.10, effettua una connessione ad un server web con indirizzo 160.80.10.244 quale
sarà la riga aggiunta alla tabella di traduzione NAT nel router? Per tale connessione scrivete i valori dei campi
indirizzo sorgente, indirizzo di destinazione, numero porta sorgente e numero porta di destinazione contenuti in un
datagram che: 1) parte dall’host con indirizzo 192.168.1.10; 2) parte dal router NAT ed è diretto verso il server
web; 3) parte dal server web ed è diretto verso il router NAT; 4) parte dal router NAT ed è diretto verso l’host. D)
Quale protocollo consente alle applicazioni di aggiungere automaticamente una riga nella tabella del router NAT?
(3 punti)
9.
A) Il contenuto di informazione di un pacchetto è dato dalla sequenza di 16 bit 1010111010101001. Nel caso che si
utilizzi uno schema di parità pari a due dimensioni, calcolate il valore del campo EDC (Error Detection and
Correction) . Di quanti bit è costituito il campo EDC? Quanti errori è in grado di rilevare e quanti errori è in grado
di correggere tale schema? B) Quale tecniche di rilevazione dell’errore sono usate nelle reti di calcolatori? In quali
protocolli studiati sono implementate? (3 punti)
10. In un’azienda privata deve essere installata una rete intranet costituita da quattro LAN Ethernet indicate con i nomi
ETH1…ETH4. L’azienda dispone di un blocco di indirizzi 200.11.100.0/24 (formato CIDR). Le LAN devono
essere strutturate in modo tale che a ETH1 siano connessi un massimo di 110 host con adattatori a 1Gb/s, a ETH2
un massimo di 50 host con adattatori a 100Mb/s, a ETH3 un massimo di 22 host con adattatori a 100Mb/s e a
ETH4 30 vecchi host con schede di rete a 10Mb/s. Questi ultimi devono appartenere ad uno stesso dominio di
collisione. Inoltre, alla LAN ETH2 deve essere connessa una rete wi-fi con throughput trasmissivo totale di circa
200 Mbps che utilizzi la tecnologia NAT. A) Disegnate uno schema della rete descritta, indicando i dispositivi di
interconnessione e i tipi di mezzi trasmessivi utilizzati. B) Indicate l’indirizzo IP, la netmask e l’indirizzo di
broadcast per ciascuna sottorete. C) assegnate gli indirizzi IP alle interfacce del router (lato LAN) e a tutti gli host
della rete. D) Scrivete le righe della tabella di instradamento del router, relativamente alle LAN di cui sopra. E)
Con tali specifiche, quanti indirizzi IP pubblici sono inutilizzati? F) Infine, assegnate i numeri IP pubblici agli
access point NAT. (NOTA: considerate di poter utilizzare HUB e SWITCH a 4, 8, 12, 24, 48 porte). (3 punti)