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PRENOM :
GROUPE :
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SIG. ETUDIANT :
SIG. SURVEILLANT :
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NOTE :
1ère année Li en e LFIG, TSI, ECOM
Systèmes d'Exploitations I
Examen, Mai 2017, 120 min
ESEN - Université de la Manouba
Amine DHRAIEF - Chiheb-Eddine BEN N'CIR
Cet examen omporte 7 questions, pour un total de 20 points. La larté de votre
expression et la qualité de votre é riture sont deux ritères pris en ompte dans la
notation.
1 Qui suis-je ? (3 points)
(a) (
1/2 point) Je suis le premier programme qui est lan é à la mise sous tension de
1.
l'ordinateur.
(b) (
1/2 point) Je suis le se teur 0 du disque dur.
(a)
BIOS
(b)
MBR
( ) (
1/2 point) Je suis une stru ture de donnée asso iée à un seul (cid:28) hier. Je ontient
essentiellement les adresses des blo s de données du (cid:28) hier.
(d) (
1/2 point) Je suis une stru ture de donnée ontenant toutes les informations rela-
( )
i-node
tives à un pro essus donné (PID, état, (cid:28) hiers ouverts,...).
(e) (
1/2 point) Je suis un appel système qui permet de réer un pro essus.
(d)
PCB
1/2 point) Je suis un type d'ordonnan ement qui ne réagit pas aux interruptions
(f ) (
(e)
fork
d'horloge.
(f )
Ordonnan ement non préemptif
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2 Gestion des pro essus (5 points)
2.1 Les Fork bombs (3 points)
2. Un wabbit est un type de logi iel malveillant qui s'auto-réplique. Les Fork bombs sont
un exemple type de wabbit. Les Fork bombs sont une forme d'attaque par déni de servi e
ontre un système d'exploitation utilisant la fon tion "fork". L'ob je tif des Fork bombs
est de saturer l'espa e disponible dans la liste des pro essus en réant un grand nombre
de pro essus très rapidement. Si la table des pro essus se met à saturer, au un nouveau
programme ne peut démarrer tant qu'au un autre ne se termine. Non seulement les
Fork bombs utilisent de la pla e dans la table des pro essus, mais elles utilisent ha une
du temps pro esseur et de la mémoire. En onséquen e, le système et les programmes
tournant à e moment-là ralentissent et deviennent même impossibles à utiliser.
(a) (2 points) Proposer un ode de Fork bombs.
Solution: Il su(cid:30)t de mettre un fork dans une bou le in(cid:28)nie.
i n t m a in ( v o i d )
{
}
f o r ( ; ; )
f o r k ( ) ;
r e t u r n 0 ;
(b) (1 point) Proposer une méthode pour prévenir l'exé ution d'une telle bombe sur
votre système d'exploitation
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Solution: Pour empê her une fork bomb, il su(cid:30)t de limiter le nombre de pro-
essus pouvant être exé utés par un programme ou par un utilisateur
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2.2 Ma hine à afé intelligente (2 points)
3. (2 points) Une ma hine à afé intelligente utilise Ubuntu 17.10 omme système d'exploi-
tation. Dans e qui suit on se propose d'é rire le squelette d'un des programmes de ette
ma hine à afé intelligente. Le programme en question est responsable de la préparation
du afé tur . Ce programme rée et lan e su essivement trois pro essus P1,P2,P3. Le
premier pro essus P1 appelle la fon tion F1() qui verse 20ml d'eau dans la tasse et lan e
le deuxième pro essus P2. P2 appelle la fon tion F2() qui a joute le afé à l'eau et lan e
le troisième pro essus P3. P3 appelle la fon tion F3() qui porte le mélange ainsi obtenu
à ébullition deux fois de suite et présente la tasse à l'utilisateur qui su rera à sa onve-
nan e. On vous demande d'é rire le squelette de e programme. Le squelette du ode ne
ontient que les stru tures onditionnelles, itératives, les appels systèmes adéquats et les
appels aux fon tions F1(), F2() et F3().
Solution:
i n t m a in ( v o i d )
{
p i d_ t p1 , p2 , p 3 ;
i n t
i ;
i f ( ( p 1= f o r k ( ) ) == 0 )
{
F1 ( ) ;
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i f ( ( p 2= f o r k ( ) ) == 0 )
{
F2 ( ) ;
i f ( ( p 3= f o r k ( ) ) == 0 )
{
F3 ( ) ; } } }
r e t u r n 0 ;
}
3 Ordonnan ement (5 points)
4. La famine est un problème que peut avoir un algorithme d'ordonnan ement. Il se produit
lorsqu'un algorithme d'ordonnan ement n'est pas équitable, 'est-à-dire qu'il ne garantit
pas à tous les pro essus souhaitant a éder au CPU une probabilité non nulle d'y parvenir
en un temps (cid:28)ni
(a) (1 point) Parmi les algorithmes d'ordonnan ement suivants : FCFS(PAPS), Tour-
niquet(Round Robin), Shortest Remaining Time, Shortest Job First, quels sont
les algorithmes sus eptibles de provoquer la famine dans un système multitâ he ?
Justi(cid:28)er votre réponse.
Solution: Les non-prémentifs ar une fois lan er, rien ne peut arrêter un pro-
essus pour moi SRT peut aussi tomber dans le problème de famine ondition=
haque fois il y a arrivée de nouveau petit pro essus alors qu'il y a un pro essus
long qui attend l'exé ution À l'in(cid:28)nie
5. On onsidère le as d'un système mono-pro esseur, qui à la date t=0 ms est libre et une
(cid:28)le d'attente des pro essus prêts dé rit par le tableau i-dessous.
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GROUPE :
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Numéro du pro essus Date d'arrivée (ms) Durée d'exé ution (ms)
P1
0
3
P2
2
6
P3
4
4
P4
6
5
P5
8
2
(a) (
1/2 point) S hématiser par un diagramme de Gantt le résultat de la politique d'or-
donnan ement round robin ave un quantum Q=4.
Solution:
P1
P1
P1
P2
P2
P2
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P2
P3
P3
P3
P3
P4
P4
P4
P4
P2
P2
P5
P5
P4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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(b) (
1/2 point) Cal uler le temps de réponse moyen (=Temps de séjour moyen) obtenu
ave round robin et un quantum Q=4.
Solution: temps de réponse moyen : 10ms.
( ) (
1/2 point) S hématiser par un diagramme de Gantt le résultat de la politique d'or-
donnan ement shortest remaining time.
Solution:
P1
P1
P1
P2
P3
P3
P3
P3
P5
P5
P2
P2
P2
P2
P2
P4
P4
P4
P4
P4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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(d) (
1/2 point) Cal uler le temps de réponse moyen (=Temps de séjour moyen) obtenu
ave sortest remaining time.
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Solution: temps de réponse moyen : 7.2ms.
4 Gestion des Fi hiers (9 points)
4.1 Disque Dur de 256 TB en FAT 32 ? (5 points)
6. En 2025, les spé ialistes envisagent que la taille moyenne des disques durs sera de 256
TB (1T B = 210GB = 220MB = 230KB = 240B ). Un an ien étudiant de l'ESEN dé ide
de formater son disque dur en FAT-32 en hoisissant une taille de blo de 4 KB.
(a) (1 point) Expliquer pourquoi il ne peut pas formater son disque en FAT-32 ave
des taille de blo de 4KB ?
Solution: La taille maximale ave FAT-32 et des blo s de 4KB = 228 ∗ 212 = 240 = 1T B <<< 256T B
(b) (1 point) Cons ient des limites te hnologiques de FAT-32 étudiées durant le ours
système d'exploitation 1 en 2017, et an ien étudiant dé ide d'augmenter la taille
du blo de 4KB à 1MB. Peut-il à présent formater son disque dur en FAT-32 ?
Solution: Théoriquement oui, la taille maximale ave FAT-32 et des blo s de
1MB = 228 ∗ 220 = 248 = 256T B
( ) (1 point) Quelle est dans e as de (cid:28)gure la taille de la table FAT ?
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Solution: Nombre de blo s = 248/220 = 228blocs Taille d'une entrée = 28bit Taille de la FAT = 28bit ∗ 228 = 7516192768bit = 896MB
(d) (1 point) En sa hant que la taille moyenne des (cid:28) hiers utilisés sur e disque est de
512KB, auriez-vous adopter la solution proposé pré édemment ?
Solution: Non, ar trop de gaspillage, 512KB de haque blo s reste vide !
(e) (1 point) L'an ien étudiant de l'ESEN dé ide de modi(cid:28)er le FAT-32 en adoptant
un espa e d'adressage de blo s plus important tout en gardant des blo s de 4KB.
Quelle est la taille minimal en bit de l'adresse à hoisir ?
Solution: Taille min de l'adresse = 36 bit FAT-36. 236 ∗ 212 = 248 = 256T B
4.2 Les possibilités de l'i-node (4 points)
7. On rappelle que sous Unix, un (cid:28) hier est représenté de façon interne par la stru ture de
données i-node. Cette stru ture omprend :
(cid:22) un ensemble de 10 pointeurs dire ts qui pointent vers des blo s ontenant les pre-
mières données du (cid:28) hier
(cid:22) un pointeur indire t simple,
(cid:22) un pointeur indire t double,
(cid:22) et en(cid:28)n un pointeur indire t triple (un degré de plus d'indire tion).
En supposant que la taille d'un blo est de 512 o tets et que la taille d'un indexe est de
4 o tets, indiquer (en nombre de blo s et en o tets) :
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sur un total de 2 points
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(a) (2 points) la taille minimale d'un (cid:28) hier ?
Solution: Un (cid:28) hier une fois réé va o uper au minimum 01 blo ; sa taille est
au moins égale à 512 o tets
(b) (2 points) la taille maximale d'un (cid:28) hier ?
Solution: Ave 128 entrées pour haque table de pointeurs et 512 o tets par
blo , ela donne des (cid:28) hiers d'au maximum 10 + 128+ 16.384 + 2.097.152 =
2.113.674 blo s soit une taille très onfortable de 512*2.097.152 = 1.082.201.087
o tets.
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Points:
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S ore:
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Fin de l'Examen