操作系統(tǒng)第4章練習(xí)題

1、第4章存儲器管理4.1典型例題解析【例1】某系統(tǒng)采用動態(tài)分區(qū)分配方式管理內(nèi)存，內(nèi)存空間為640K,高端40K用來存放操作系統(tǒng)。在內(nèi)存分配時，系統(tǒng)優(yōu)先使用空閑區(qū)低端的空間。對下列的請求序列：作業(yè)1申請130K、作業(yè)2申請60K、作業(yè)3申請100K、作業(yè)2釋放60K、作業(yè)4申請200K、作業(yè)3釋放100K、作業(yè)1釋放130K、作業(yè)5申請140K、作業(yè)6申請60K、作業(yè)7申請50K、作業(yè)6釋放60K,請分別畫圖表示出使用首次適應(yīng)算法和最佳適應(yīng)算法進(jìn)行內(nèi)存分配和回收后內(nèi)存的實(shí)際使用情況。首次適應(yīng)算法最佳適應(yīng)算法1“作已分配分區(qū)（作業(yè)，始址，大?。┛臻e分區(qū)（始址，大小）己分配分區(qū)（作業(yè)，始址，大小）空閑

2、分區(qū)（始址，大?。┳鳂I(yè)1申請130K,0,130130,4701,0,130130,470作業(yè)2申請60K,0,1302,130,60190,4101,0,1302,130,60190,410作業(yè)3申請100K1,0,1302,130,603,190,100290,3101,0,1302,130,603,190,100290,310作業(yè)2釋放60K,0,1303,190,100130,60290,3101,0,1303,190,100130,60290,310作業(yè)4申請200K1,O,1303,190,1004,290,200130,60490,1101,0,1303,190,1004,290

3、,200130,60490.110作業(yè)3釋放100K,0,1304,290,200130,160490,1101,0,1304,290,200490,110130,160作業(yè)l釋放130K4,290,2000,290490,1104,290,200490,1100,290作業(yè)5申請140K4,290,2005,0,140140,150490,1104,290,2005,0,140490,110140,150作業(yè)6申請60K4,290,2005,O,1406,140,60200,90490,1104,290,2005,0,1406,490,60550,50140,150作業(yè)7申請50K4,290

4、,2005,0,1406,140,607,200,50250,40490,1104,290,2005,0,1406,490,607,550,50140,150作業(yè)6釋放60K4,290,2005,0,1407,200,50140,60250,40490,1104,290,2005,0,1407,550,50490,60140,150答：使用首次適應(yīng)算法和最佳適應(yīng)算法進(jìn)行上述內(nèi)存的分配和回收后，內(nèi)存的實(shí)際使用情況分別如圖(a)和(b)所示?！纠?】對一個將頁表存放在內(nèi)存中的分頁系統(tǒng)：(1)如訪問內(nèi)存需要0.2科§有效訪問時間為多少？(2)如果加一快表，且假定在快表中找到頁表項(xiàng)的機(jī)率高達(dá)

5、90%,則有效訪問時間又是多少(假定查快表需花的時間為0)?答：(1)有效訪問時間為：2X0.2=0.4ds(2)有效訪問時間為：0.9X0.2+(1-0.9)X2X0.2=0.22ps?！纠?】某系統(tǒng)采用頁式存儲管理策略，擁有邏輯空間32頁，每頁2K,擁有物理空間1M。(1)寫出邏輯地址的格式。(2)若不考慮訪問權(quán)限等，進(jìn)程的頁表有多少項(xiàng)？每項(xiàng)至少有多少位？(3)如果物理空間減少一半，頁表結(jié)構(gòu)應(yīng)相應(yīng)作怎樣的改變？答：(1)該系統(tǒng)擁有邏輯空間32頁，故邏輯地址中頁號必須用5位來描述：而每頁為2K,因此，頁內(nèi)地址必須用11位來描述，這樣可得到它的邏輯地址格式如下：1511100頁號頁內(nèi)地址(2)

6、每個進(jìn)程最多有32個頁面，因此，進(jìn)程的頁表項(xiàng)最多為32項(xiàng)；若不考慮訪問權(quán)限等，則頁表項(xiàng)中只需給出頁所對應(yīng)的物理塊塊號，1M的物理空間可分成29個內(nèi)存塊，故每個頁表項(xiàng)至少有9位(3)如果物理空間減少一半，則頁表中頁表項(xiàng)數(shù)仍不變，但每項(xiàng)的長度可減少1位?！纠?】已知某分頁系統(tǒng)，主存容量為64K,頁面大小為1K,對一個4頁大的作業(yè)，其0、1、2、3頁分別被分配到主存的2、4、6、7塊中。(1)將十進(jìn)制的邏輯地址1023、2500、3500、4500轉(zhuǎn)換成物理地址。(2)以十進(jìn)制的邏輯地址1023為例畫出地址變換過程圖。答：(1)對上述邏輯地址，可先計算出它們的頁號和頁內(nèi)地址(邏輯地址除以頁面大小，得

7、到的商為頁號，余數(shù)為頁內(nèi)地址)，然后通過頁表轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的物理地址。邏輯地址1023:1023/1K,得到頁號為0,頁內(nèi)地址為1023,查頁表找到對應(yīng)的物理塊號為2,故物理地址為2MK+1023=3071。邏輯地址2500:2500/1K,得到頁號為2,頁內(nèi)地址為452,查頁表找到對應(yīng)的物理塊號為6,故物理地址為6XIK+452=6596。邏輯地址3500:3500/IK,得到頁號為3,頁內(nèi)地址為428,查頁表找到對應(yīng)的物理塊號為7,故物理地址為7X1K+428=7596。邏輯地址4500:4500/1K,得到頁號為4,頁內(nèi)地址為404,因頁號不小于頁表長度,故產(chǎn)生越界中斷。(2)邏輯地址102

8、3的地址變換過程如下圖所示，其中的頁表項(xiàng)中沒考慮每頁的訪問權(quán)限。越界中斷【例5】已知某系統(tǒng)頁面長4KB,頁表項(xiàng)4字節(jié)，采用多層分頁策略映射64位虛擬地址空間。若限定最高層頁表占1頁，問它可以采用幾層分頁策略。(浙江大學(xué)2000年考題)答：由題意，64位虛擬地址的虛擬空間大小為264.頁面長為4KB,頁表項(xiàng)4字節(jié)，所以一個頁面可存放1K個表項(xiàng)。由于最高層頁表占1頁，也就是說其頁表項(xiàng)個數(shù)最多為1K個，每一項(xiàng)對應(yīng)一頁，每頁又可存放1K個頁表項(xiàng)，依次類推可知，采用的分頁層數(shù)為：6層?！纠?】對于下表所示的段表，請將邏輯地址(0,137),(1,4000),(2,3600),(5,230)轉(zhuǎn)換成物理地址

9、。段號內(nèi)存始址段長O50K10K60K3K270K5K3120K8K4150K4K段表答：(1)段號0小于段表長5,故段號合法；由段表的第0項(xiàng)可獲得段的內(nèi)存始址為50K,段長為10K;由于段內(nèi)地址137,小于段長10K,故段內(nèi)地址也是合法的，因此可得出對應(yīng)的物理地址為50K+137=5l337。(2)段號l小于段表長，故段號合法；由段表的第l項(xiàng)可獲得段的內(nèi)存始址為60K,段長為3K:經(jīng)檢查，段內(nèi)地址4000超過段長3K,因此產(chǎn)生越界中斷。(3)段號2小于段表長，故段號合法；由段表的第2項(xiàng)可獲得段的內(nèi)存始址為70K,段長為5K;故段內(nèi)地址3600也合法。因此，可得出對應(yīng)的物理地址為70K+360

10、0=75280。(4)段號5等于段表長，故段號不合法，產(chǎn)生越界中斷?！纠?】在一個請求分頁系統(tǒng)中，假如一個作業(yè)的頁面走向?yàn)?,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5,目前它還沒有任何頁裝入內(nèi)存，當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)目M為3時，請分別計算采用OPT、LRU和FIFO頁面淘汰算法時訪問過程中所發(fā)生的缺頁次數(shù)和缺頁率。答：(1)使用FIFO算法時，訪問過程中發(fā)生缺頁的情況為：當(dāng)物理塊數(shù)目M為3時，缺頁次數(shù)為9,缺頁率為9/12(如下表所示)。432143543215VVVVVVVVV444111555555333444442222223333311(2)使用OPT算法時，訪問過程中發(fā)生缺頁的

11、情況為：當(dāng)物理塊數(shù)目M為3時，缺頁次數(shù)為7,缺頁率為7/12(如下表所示)。432143543215VVVVVVV444444444444333333332112111555555(3)使用LRU算法時，訪問過程中發(fā)生缺頁的情況為：當(dāng)物理塊數(shù)目M為3時，缺頁次數(shù)為lO,缺頁率為10/12(如下表所示)。432143543215VVVVVVVVVV444111555222333444444112223333335例8某頁式虛擬存儲管理系統(tǒng)的物理空間共3K,頁面大小為1K,一進(jìn)程按下列地址順序引用內(nèi)存單元：3635,3632,1140,3584,2892,3640,0040,2148,1700,2

12、145,3209,0000,1102,1100。如果上述數(shù)字均為十進(jìn)制數(shù)，而內(nèi)存中尚未裝入任何頁。給出使用LRU算法時的缺頁次數(shù)，并與FIFO時的情況進(jìn)行比較。答：根據(jù)題意，分配給彳業(yè)的內(nèi)存塊數(shù)為3,而頁面的引用次序?yàn)椋?、3、1、3、2、3、O、2、l、2、3、O、l、1。因此，可以計算出，采用LRU算法時，缺頁次數(shù)為8,采用FIFO算法時，缺頁次數(shù)為6。LRU算法用最近的過去來作為預(yù)測最近的將來的依據(jù)，一般認(rèn)為其有較好的性能，但實(shí)現(xiàn)時，要記錄最近在內(nèi)存的每個頁面的使用情況，比FIFO困難，其開銷也大。有時，因頁面的過去和未來的走向之間并無必然的聯(lián)系，如上面，LRU算法的性能就沒有想象中的那

13、么好。【例9】某虛擬存儲器的用戶空間共有32個頁面，每頁1K,主存16K。假定某時刻系統(tǒng)為用戶的第0、1、2、3頁分配的物理塊號為5、10、4、7,而該用戶作業(yè)的長度為6頁，試將十六進(jìn)制的虛擬地址0A5C、103C、1A5c轉(zhuǎn)換成物理地址。答：由題目所給條件可知，該系統(tǒng)的邏輯地址有15位，其中高5位為頁號，低10位為頁內(nèi)地址；物理地址有14位，其中高4位為頁幀號，低10位為頁幀內(nèi)地址。另外，由于題目中給出的邏輯地址是十六進(jìn)制數(shù)，故可先將其轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)以直接獲得頁號和頁內(nèi)地址，再完成地址的轉(zhuǎn)換如右圖所示，邏輯地址(0A5C)16的頁號為(00010)2,即2,故頁號合法；從頁表中找到對應(yīng)的內(nèi)存

14、塊號為4,即(0100)2與頁內(nèi)地址(1001011100)2拼接形成物理地址(01001001011100)2IP(1250)16o(2)邏輯地址(1030)16的頁號為4,頁號合法，但該頁未裝入內(nèi)存，故產(chǎn)生缺頁中斷。(3)邏輯地址(1A50)16的頁號為6,為非法頁號，故產(chǎn)生越界中斷?！纠?0現(xiàn)有一請求調(diào)頁系統(tǒng)，頁表保存在寄存器中。若有一個被替換的頁未被修改過，則處理一個缺頁中斷需要8ms；若被替換的頁已被(IA5c0.(101'0J。1.1001”八頁丫頁內(nèi)地金25C域與i-內(nèi)地址-SCLK,.一二.'o回國TT°io25G物理地址125c修改過，則處理一個缺頁

15、中斷需要20ms。內(nèi)存存取時間為l訪問頁表的時間可忽略不計。假定70%被替換的頁被修改過，為保證有效存取時間不超過2d§可接受的最大缺頁率是多少？答：如果用p表不缺頁率，則有效存取時間不超過2us可表不為:(1-p)X1s+pX7020ms+0.3X8ms+ls)<2s因此可計算出：p<1/16400=0.00006即可接受的最大缺頁率為0.00006?！纠?0假如一個程序的段表如下表所示，其中合法位為1表示段在內(nèi)存，存取控制字段中w表示可寫，R表示可讀，E表示可執(zhí)行。對下面的指令，在執(zhí)行時會產(chǎn)生什么樣的結(jié)果段號合法位內(nèi)存始址段長保護(hù)碼其他信息O0500100W11000

16、30R213000200E31800080R40500040R(1)STORER1,0,70(2)STORER1,1,20(3)LOADR1,3,20(4)LOADR1,3,100(5)JMP2,100答：(1)指令STORER1,O,70。從段表的第0項(xiàng)可讀出第0段的合法位為0,表示相應(yīng)段未裝入內(nèi)存，因此地址變換機(jī)構(gòu)將產(chǎn)生一缺段中斷，以請求OS將其調(diào)入內(nèi)存。(2)指令STORERl,1,20。從段表的第1項(xiàng)可以看出，雖然指令中的邏輯地址合法，段也已在內(nèi)存，但本指令對內(nèi)存的訪問方式(寫)與保護(hù)碼字段(只讀)不符，故硬件將產(chǎn)生保護(hù)性中斷信號。（3）LOADR1,3,20。從段表的第3項(xiàng)可讀出第3

17、段的合法位為1,內(nèi)存始址為8000,段長為80,存取控制為R,因此，邏輯地址合法，訪問方式也合法，形成物理地址8020后，指令將把該單元的內(nèi)容讀到寄存器R1中。（4）指令LOADR1,3,100。從段表的的第3項(xiàng)可讀出第3段的合法位為1,內(nèi)存始址為8000,段長為80,存取控制為R,因此，指令的邏輯地址中段內(nèi)地址超過了段長，地址變換機(jī)構(gòu)將產(chǎn)生越界中斷信號。（5）指令JMP2,100。從段表的第2項(xiàng)可讀出第2段的合法位為1,內(nèi)存始址為3000,段長為200,訪問權(quán)限為巳因此邏輯地址與訪問方式都合法，形成物理地址3100,指令執(zhí)行后，將跳轉(zhuǎn)到內(nèi)存單元3100處繼續(xù)執(zhí)行。4.2練習(xí)題及答案、單項(xiàng)選擇

18、題1 .位示圖法可用于（）。A.頁式虛擬存儲管理中頁面置換B.可變式分區(qū)存儲管理中空閑區(qū)的分配和回收C.分頁式存儲管理中主存空閑塊的分配和回收D.文件目錄的查找2 .下列（）存儲方式不能實(shí)現(xiàn)虛擬存儲器。A.分區(qū)B.頁式C.段式D.段頁式3 .操作系統(tǒng)處理缺頁中斷時，選擇一種好的調(diào)度算法對主存和輔存中的信息進(jìn)行高效調(diào)度盡可能地避免（）。A.碎片B.CPU空閑C.多重中斷4 .可變分區(qū)存儲管理系統(tǒng)中，若采用最佳適應(yīng)分配算法，順序排列。D.抖動空閑區(qū)表”中的空閑區(qū)可按（）A.長度遞增B.長度遞減5 .分頁式存儲管理的主要特點(diǎn)是（）A.要求處理缺頁中斷B.要求擴(kuò)充主存容量C.不要求作業(yè)裝入到主存的連續(xù)

19、區(qū)域D.不要求作業(yè)全部同時裝人主存6 .LRU頁面調(diào)度算法淘汰（）的頁。A.最近最少使用C.最先進(jìn)入主存7 .虛擬存儲技術(shù)是（）。A.擴(kuò)充主存物理空間技術(shù)C.擴(kuò)充外存空間的技術(shù)8 .虛擬存儲器實(shí)際容量受（）限制。A.物理主存的大小C.磁盤容量C.地址遞增D.地址遞減B.最近最久未使用D.將來最久使用B.擴(kuò)充主存邏輯地址空間技術(shù)D.擴(kuò)充車入/輸出緩沖區(qū)技術(shù)B.計算機(jī)的地址結(jié)構(gòu)D.數(shù)據(jù)存放的絕對地址9 .分區(qū)分配內(nèi)存管理方式的主要保護(hù)措施是（）。A.界地址保護(hù)B.程序代碼保護(hù)C.數(shù)據(jù)保護(hù)D.棧保護(hù)10 .頁面置換算法中（）不是基于程序執(zhí)行的局部性理論。B.LRUA.先進(jìn)先出調(diào)度算法C.LFUD.最

20、近最不常用調(diào)度算法11 .在存儲管理中，采用覆蓋與交換技術(shù)的目的是（）。A.節(jié)省主存空間B.物理上擴(kuò)充主存容量C.提高CPU的效率D.實(shí)現(xiàn)主存共享12 .分頁虛擬存儲管理中，缺頁中斷時，欲調(diào)度一頁進(jìn)入主存中，內(nèi)存己無空閑塊，如何決定淘汰已在主存的塊時，（）的選擇是很重要的。A.地址變換C.對換方式13 .動態(tài)重定位技術(shù)依賴于（）A.重定位裝入程序C.地址結(jié)構(gòu)B.頁面置換算法D.覆蓋技術(shù)B.重定位寄存器D.目標(biāo)程序A.分頁存儲管理方式B.分段存儲管理方式14 .很好地解決了零頭”問題的存儲管理方法是（）B.2的16次方字節(jié)D.2的32次方字節(jié)）。B.外存存儲器系統(tǒng)區(qū)D.主存儲器系統(tǒng)區(qū)（）理論。C

21、.局部性D.動態(tài)性Belady現(xiàn)象。B.先進(jìn)先出算法D.Clock算法A.被中斷的前一條C.被中斷的B.被中斷的后一條D.啟動時的第一條C.多重分區(qū)管理D.可變式分區(qū)管理15 .某基于動態(tài)分區(qū)存儲管理的計算機(jī)，其主存容量為55mb（初試為空間），采用最佳適配（Bestfit）算法，分配和釋放的順序?yàn)椋悍峙?5mb,分配30mb,釋放15mb,分配8mb,此時主存中最大空閑分區(qū)的大小是（）A.7mbB.9mbC.10mbD.15mb16 .系統(tǒng)抖動”現(xiàn)象的發(fā)生是由（）引起的。A.交換的信息量過大B.置換算法選擇不當(dāng)C.內(nèi)存容量不足D.請求分頁管理方案17 .在可變分區(qū)存儲管理中，某作業(yè)完成后要收

22、回其主存空間，該空間可能與相鄰空閑區(qū)合并，修改空閑區(qū)表使空閑區(qū)始址改變但空閑區(qū)數(shù)不變的是（）情況。A.有上鄰空閑區(qū)也有下鄰空閑區(qū)B.有上鄰空閑區(qū)但無下鄰空閑區(qū)C.無上鄰空閑區(qū)但有下鄰空閑區(qū)D.無上鄰空閑區(qū)且也無下鄰空閑區(qū)18 .可變分區(qū)管理中，首次適應(yīng)分配算法可將空閑區(qū)表中的空閑區(qū)欄目按（）順序排列。A.地址遞增B.長度遞增D.長度遞減C.地址遞減19 .一個分段存儲管理系統(tǒng)中，地址長度為32位，其中段號占8位，則段長最大（）A.2的8次方字節(jié)C.2的24次方字節(jié)20 .存儲管理主要管理的是（A.外存存儲器用戶區(qū)C.主存儲器用戶區(qū)21 .虛擬存儲管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)是程序的A.全局性B.虛擬性22

23、.下述（）頁面置換算法會產(chǎn)生A.最佳置換算法C.LRU算法23 .作業(yè)執(zhí)行中發(fā)生了缺頁中斷，經(jīng)操作系統(tǒng)處理后，應(yīng)讓其執(zhí)行（）指令。24 .可變分區(qū)方式常用的主存分配算法中，（）總是找到能滿足作業(yè)要求的最小空閑區(qū)分配。A.最佳適應(yīng)算法B.首次適應(yīng)算法C.最壞適應(yīng)算法25 .可變分區(qū)方式常用的主存分配算法中，A.最佳適應(yīng)算法C.最壞適應(yīng)算法26 .段頁式存儲管理中，地址映射表是（）A.每個作業(yè)或進(jìn)程一張段表，兩張頁表D.循環(huán)首次適應(yīng)算法（）總是找到能滿足作業(yè)要求的最大空閑區(qū)分配。B.首次適應(yīng)算法D.循環(huán)首次適應(yīng)算法B.每個作業(yè)或進(jìn)程的每個段一張段表，一張頁表C.每個作業(yè)或進(jìn)程一張段表，每個段一張頁

24、表D.每個作業(yè)一張頁表，每個段一張段表27 .采用（）不會產(chǎn)生內(nèi)部碎片B.分段存儲管理D.段頁式存儲管理FIFO頁面淘汰算法，則當(dāng)分配的頁面數(shù)增加時，缺頁B.增加D.可能增加也可能減少A.分頁存儲管理C.固定分區(qū)存儲管理28 .在請求分頁存儲管理中，若采用中斷的次數(shù)（）。A.減少C.無影響29 .段式存儲管理中，處理零頭問題可采用（）方法。A.重定位B.拼接C.Spooling技術(shù)D.覆蓋技術(shù)30 .適合多道程序運(yùn)行的存儲管理中，存儲保護(hù)是為了（）。A.防止一個作業(yè)占用同一個分區(qū)B.防止非法訪問磁盤文件C.防止非法訪問磁帶文件D.防止各道作業(yè)相互干擾二、填空題1 .在存儲器管理中，頁是信息的單

25、位，段是信息的單位。頁面大小由確定，段的大小由確定。2 .如果一個程序?yàn)槎鄠€進(jìn)程所共享，那么該程序的代碼在執(zhí)行的過程中不能被修改，即程序應(yīng)該是O3 .將作業(yè)地址空間中的邏輯地址轉(zhuǎn)換為主存中的物理地址的過程稱為。4 .為了解決碎片問題，可采用一種方法，將內(nèi)存中的所有作業(yè)進(jìn)行移動，使原來分散的多個小分區(qū)拼接成一個大分區(qū)，這種方法稱為。6 .頁表的作用是。7 .程序執(zhí)行的局部性原理體現(xiàn)在局部性和局部性兩個方面。8 .在分頁虛擬存儲管理方式中，常采用的頁面置換算法有：,淘汰不再使用或最遠(yuǎn)的將來才使用的頁；,選擇淘汰在主存駐留時間最長的頁；,選擇淘汰離當(dāng)前時刻最近的一段時間內(nèi)使用得最少的頁。9 .所謂虛

26、擬存儲器是指具有功能和功能，能從t對內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)充的一種存儲器系統(tǒng)。10 .在分頁存儲管理方式中，當(dāng)要按照給定的邏輯地址進(jìn)行讀/寫時，需要次訪問內(nèi)存。11 .可變分區(qū)中為提高主存利用率，采用技術(shù)，但這樣做花費(fèi)處理器時間，增加系統(tǒng)開銷。12 .可變分區(qū)存儲管理中主存預(yù)先不分區(qū)，作業(yè)裝入主存時，在主存用戶空閑區(qū)內(nèi)劃分出一塊與大小適合的連續(xù)區(qū)域裝入。13 .段頁式存儲管理兼顧了在邏輯上清晰和存儲管理上方便的優(yōu)點(diǎn)。14 .頁面調(diào)度算法的選擇是很重要的，如果選用了一個調(diào)度算法就會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，剛被淘汰的頁面又立即要用，把它調(diào)入，不久又被調(diào)出，調(diào)出不久又再次調(diào)入，如此反復(fù)，使調(diào)度時間非常頻繁，以致大部

27、分時間都花費(fèi)在來回調(diào)度上，這種現(xiàn)象叫做,又稱。15 .頁式存儲管理中，進(jìn)行存儲分配時，以為單位進(jìn)行分配，采用不連續(xù)的分配辦法，作業(yè)信息可以按分散在主存不連續(xù)的中。16 .在一個采用頁式虛擬存儲管理的系統(tǒng)中，某進(jìn)程依次要訪問的字地址序列是：115,228,120 ,88,446,102,321,432,260,167,若作業(yè)的第0頁已經(jīng)裝入主存，現(xiàn)分配給該作業(yè)的主存共300字，頁的大小為100字，回答下列問題：（1）按FIFO調(diào)度算法將產(chǎn)生次缺頁中斷，依次淘汰頁號為。（2）按LRU調(diào)度算法將產(chǎn)生次缺頁中斷，依次淘汰頁號為。三、問答題1 .簡述頁和段的區(qū)別。2 .什么是虛擬存儲器？如何實(shí)現(xiàn)分頁虛擬

28、存儲管理系統(tǒng)？3 .采用請求分頁虛擬存儲管理的系統(tǒng)，接收了一個共7頁的作業(yè)，作業(yè)執(zhí)行時依次訪問的頁為1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6。若采用最近最少用（LRU）調(diào)度算法，作業(yè)在得到兩塊主存空間和四塊主存空間時各會產(chǎn)生缺頁中斷？如果采用先進(jìn)先出（FIFO）調(diào)度算法又會有怎樣的結(jié)果？4 .有一個程序要把100M00數(shù)組置初值為“0,”現(xiàn)假定有兩個主存塊可用來存放數(shù)組信息，主存塊的大小為可存放200個數(shù)組元素，數(shù)組中的元素按行編址。兩個主存塊的初始狀態(tài)都為空，若編程編制如下： VarA:arrary1.100ofarray1.100ofinteger;f

29、orj:=1to100dofori:=1to100doAi,j:=0; VarA:arrary1.100ofarray1.100ofinteger;fori:=1to100doforj:=1to100doAi,j:=0;當(dāng)采用LRU頁面調(diào)度算法時各會產(chǎn)生多少次缺頁中斷？5 .某采用分頁存儲管理的系統(tǒng)中，物理地址占20位，邏輯地址中頁號占6位，頁大小為1KB,問：該系統(tǒng)的內(nèi)存空間大小為多少？每塊的大小為多少？邏輯地址共幾位，每個作業(yè)最大長度為多少？若0頁放在3塊中，1頁放在7塊中，2頁放在9塊中，邏輯地址0420H對應(yīng)的物理地址是多少？6 .某計算機(jī)系統(tǒng)有緩沖寄存器（Cache）,內(nèi)存（M）,輔

30、存寄存器實(shí)現(xiàn)虛擬存儲器。如果數(shù)據(jù)在緩沖寄存器中，訪問它需要Ams;如果數(shù)據(jù)在內(nèi)存而不在緩沖寄存器中，需要Bms將其裝入緩沖器，然后才能訪問它；如果數(shù)據(jù)在輔助存儲器，需要Cms將其裝入內(nèi)存，然后再裝入緩沖寄存器才能訪問它。假定：緩沖寄存器命中率為（N-1）/N,內(nèi)存命中率為（M-1）/M。請問：訪問一次數(shù)據(jù)的平均時間是多少？要求：分別給出各級存儲器的訪問時間，平均時間，平均時間的化簡結(jié)果。7.（8分）（2009年考研題）請求分頁管理系統(tǒng)中，假設(shè)某進(jìn)程的頁表內(nèi)容如下表所示。頁號頁框號后效位（存在位）0101H11-02254H1頁面大小為4KB,一次內(nèi)存的訪問時間是100ns,一次快表（TLB）的

31、訪問時間是10ns,處理一次缺頁的平均時間為108ns（已含更新TLB和頁表的時間），進(jìn)程的駐留集大小固定為2,采用最近最少使用置換算法（LRU）和局部淘汰策略。假設(shè)TLB初始為空；地址轉(zhuǎn)換時先訪問TLB,若TLB未命中，再訪問頁表（忽略訪問頁表之后的TLB更新時間）；有效位為0表示頁面不在內(nèi)存，產(chǎn)生缺頁中斷，缺頁中斷處理后，返回到產(chǎn)生缺頁中斷的指令處重新執(zhí)行。設(shè)有虛地址訪問序列2362H、1565H、25A5H,請問：（1）依次訪問上述三個虛地址，各需多少時間？給出計算過程。（2）基于上述訪問序列，虛地址1565H的物理地址是多少？請說明理由。解答：（1）因?yàn)轫摯笮?KB,所以虛地址中的低

32、12位表示頁內(nèi)地址，剩余高位表示頁號。則十六進(jìn)制虛地址的低三位為頁內(nèi)地址，最高位為頁號。因此訪問上述三個虛地址所需時間如下：2362H:頁號為2,頁內(nèi)地址為362H。訪問快表10ns,未命中；訪問內(nèi)存中的頁表100ns,根據(jù)頁表指示該頁在內(nèi)存，根據(jù)頁框號形成物理地址再次訪問內(nèi)存100ns,共計10ns+100ns*2=210ns。1565H：頁號為1,頁內(nèi)地址為565H。訪問快表10ns,未命中；訪問內(nèi)存中的頁表100ns,根據(jù)頁表指示該頁不在內(nèi)存，處理缺頁108ns,再次訪問快表10ns命中，根據(jù)頁框號形成物理地址再次訪問內(nèi)存100ns,共計10ns*2+100ns*2+108ns=328n

33、s。25A5H:頁號為2,頁內(nèi)地址為5A5H。訪問快表10ns,命中（訪問2362H時已更新TLB）,根據(jù)頁框號形成物理地址訪問內(nèi)存100ns,共計10ns+100ns=110ns。（2）虛地址1565H的頁號為1,頁內(nèi)地址為565H。目前頁0、頁2在內(nèi)存，訪問頁1時發(fā)生缺頁，根據(jù)LRU置換算法和局部淘汰策略，將頁0換出頁1換入，因此頁1對應(yīng)的頁框號為101H,則虛地址1565H的物理地址為101565H。8.（8分）（2010年考研題）設(shè)某計算機(jī)的邏輯地址空間和物理地址空間均為64KB.按字節(jié)編址。若某進(jìn)程最多需要6頁（Page）數(shù)據(jù)存儲空間，頁的大小為1KB.操作系統(tǒng)采用固定4個頁框（Pa

34、geFame）。頁號頁根號裝入時刻07130分配局部置換策略為此進(jìn)程分配訪問位1142302220039160當(dāng)該進(jìn)程執(zhí)行到時刻260時，要訪問邏輯地址為17CAH的數(shù)據(jù)，請問答下列問題：（1）、該邏輯地址對應(yīng)的頁號是多少？（2）、若采用先進(jìn)先出（FIFO）置換算法，該邏輯地址對應(yīng)的物理地址是多少？要求給出計算過程。（3）、若采用時鐘（CLOCK）置換算法，該邏輯地址對應(yīng)的物理地址是多少？要求給出計算過程。（設(shè)搜索下一頁的指針沿順時針方向移動，且當(dāng)前指向2號頁框，示意圖如下。）解答：(1)邏輯地址空間為64KB,則邏輯地址為16位，因?yàn)轫摯笮?K,所以頁內(nèi)偏移地址為10位，因此高6位是頁號。

35、17CAH=(0001011111001010)2,所以邏輯地址17CAH對應(yīng)的頁號為5。(2)若采用先進(jìn)先出(FIFO)置換算法，則被置換的頁面所在頁框?yàn)?,所以對應(yīng)的物理地址為(0001111111001010)2=1FCAH(3)若采用時鐘(CLOCK)置換算法，則被置換的頁面所在頁框?yàn)?,所以對應(yīng)的物理地址為(0000101111001010)2=0BCAH參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2,A3.D4.A5.C6.B7.B8.B9.A10.A11.A12.B13.B14.A15.D16.B17.C18.A19.C20.C21.C22.B23.C24.A25.C26.C27.B28.D29.B30.D二、填空題1 .物理邏輯系統(tǒng)用戶作業(yè)本身2 .可重入的3 .地址轉(zhuǎn)換4 .緊湊6 .實(shí)現(xiàn)從頁號到物理塊號的映射7 .時間空間8 .最佳置換算法先進(jìn)先出算法最近最少使用算法9 .請求調(diào)入置換邏輯10 .211 .緊湊12 .作業(yè)大小相同13 .段式頁式14 .不合適、抖動、顛簸15 .塊、頁、主存塊16 .5,0、1、