[5 Pte]  Gegeben ist ein virtuelles, einstufiges Speichermanagement mit folgenden Parametern:

• • Länge der virtuellen Adresse: 17 Bit
  • Grösse einer Page: 512 Byte

Die Belegung der PageTable ist wie folgt gegeben:

Untenstehender Eingabebereich steht Ihnen zur Verfügung, wenn Sie zur Lösung «Einstufige Page Table» noch zusätzliche Kommentare, Bemerkungen etc. abgeben wollen. Bspw. Lösungsansatz, Vorgehen o. Ä.

Dies kann (muss aber nicht!) bei einer ungenügenden Prüfungsnote vom Dozierenden zu einer Aufwertung des Ergebnisses hinzugezogen werden.

Untenstehender Eingabebereich steht Ihnen zur Verfügung, wenn Sie zur Lösung «Virtueller Adressraum» noch zusätzliche Kommentare, Bemerkungen etc. abgeben wollen. Bspw. Lösungsansatz, Vorgehen o. Ä.

Dies kann (muss aber nicht!) bei einer ungenügenden Prüfungsnote vom Dozierenden zu einer Aufwertung des Ergebnisses hinzugezogen werden.

[3 Pte] Ein virtueller Adressraum wird mit 40 Bit langen virtuellen Adressen adressiert. Eine virtuelle Adresse enthält jeweils 15 Bit für den Index in der Top-Level-Seitentabelle und 13 Bit für den Index in der Second-Level-Seitentabelle.

• Wie gross ist der gesamte virtuelle Adressraum eines Prozesses?  TByte
• Wie viele Second-Level Seitentabellen gibt es maximal je Prozess? je Prozess
• Wie gross sind die Page Frames im Hauptspeicher? Byte

Hinweise:

• Alle Ergebnisse sind ganzzahlige Werte, d. h. geben Sie keine Kommas, Masseinheiten o. Ä. ein.

• Mit Vorteil machen Sie sich zuerst eine Skizze zur Anordnung der Situation und wie die virtuelle Adresse strukturiert ist!

[3 Pte] Analysieren Sie nun die neue Situation, wenn zwei Rechnerkerne (DualCore Prozessor) zur Verfügung stehen, in der zwei Threads echt parallel abgearbeitet werden können. Alle anderen Angaben bleiben identisch. Tragen Sie die Reihenfolge der Abarbeitung durch Markierungen der Kästchen (mit X) in die unten stehende Tabelle ein, wenn Priority Scheduling mit Round Robin kombiniert angewendet wird. Ein Kästchen = 1 ZE.

[4 Pte] Gegeben ist ein CPU-Scheduler, der ein prioritätengesteuertes, thread-basiertes Scheduling mit statischen Prioritäten anwendet. Die Threads mit Status «bereit» werden in einer Multi-Level-Queue-Struktur (Run-Queue) verwaltet. Die Zeitscheiben (Quanten) aller Threads einer Queue mit höherer Priorität werden immer vollständig abgearbeitet, bevor die nächste Queue mit niedrigerer Priorität bearbeitet wird. In folgender Tabelle sind die aktuell mit Status «bereit» vorliegenden Threads A bis G mit ihren statischen Prioritäten sowie den Restlaufzeiten ([ZE] = ZeitEinheit) angegeben. Priorität 1 ist die höchste, Priorität 3 die niedrigste Priorität.

• Priority Scheduling & RRPre-emptiv Priority Scheduling mit Round Robin je Prioritäts-Warteschlange (Queue) und einem statischen Quantum von 1 ZE. Die reine Threadwechselzeit (Kontextwechsel) wird für die Berechnung vernachlässigt. Die Verdrängung (Preemption) eines Threads bevor sein Quantum abgelaufen ist, erfolgt nur, wenn der Thread vorher beendet wird.
• Es steht 1 CPU zur Verfügung (Singlecore-Prozessor).

[4 Pte] Einige Fragen zum Mengengerüst in Johnny

[4 Pte] Vieles ist beim Johnny-Simulator einfacher als bei einem richtigen Rechner.

• Obwohl praktisch alle «echten» Rechner im
  Binärsystem

  Hexadezimalsystem

  Dezimalsystem
  rechnen, tut dies der Simulator im
  Binärsystem

  Hexadezimalsystem

  Dezimalsystem
  .

• Auch die Funktion des Bus-Systems ist gegenüber echten Rechnern vereinfacht: Normalerweise können sich Bus-Systeme keine
  Daten

  Programme

  Befehle

  Verbindungswege
  merken,

• sondern sind lediglich 
  Daten

  Programme

  Befehle

  Verbindungswege
  .

Gegeben ist ein Computer in 32-Bit-Architektur, d. h. ein WORD (deutsch: «Wort») hat jeweils 32 Bit. 

Folgende Leistungsdaten:

• Der Computer kann via diesen Bus alle 5 ns ein 32-Bit-Wort im Hauptspeicher lesen oder schreiben.
• Der Prozessor ruft alle 25 ns einen 32-Bit-Befehl ab und führt ihn aus.
• Für den Zugriff auf die Festplatte wird ebenfalls dieser Bus benutzt.
  Dabei hat die Festplatte eine Datenrate von 160 MBit/s.

Beantworten Sie folgende Fragen:

Unten stehender Eingabebereich steht Ihnen zur Verfügung, wenn Sie zur Lösung der Aufgaben zur Transferrate in einem 32-Bit-Computer noch zusätzliche Kommentare, Bemerkungen etc. zu Ihrem Lösungsansatz und Vorgehen anbringen wollen. Dies kann ggf. noch in die Bewertung einfliessen.