操作系統(tǒng)課件習(xí)習(xí)題答案

1、例1：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。將十進(jìn)制的邏輯地址1023、2500、4500轉(zhuǎn)換為物理地址。1）邏輯地址1023：1023/1K得頁號為0，頁內(nèi)地址為1023，查頁表找到對應(yīng)得物理塊為2，故物理地址為2*1K+1023=3071。2）邏輯地址2500：2500/1K得頁號為2，頁內(nèi)地址為452，查頁表找到對應(yīng)得物理塊為6，故物理地址為6*1K+452=6596。3）邏輯地址4500：4500/1K得頁號為4，頁內(nèi)地址為404，頁號大于頁表長度，產(chǎn)生越界中斷例2：某系統(tǒng)有224字節(jié)的內(nèi)存，固定分區(qū)的

2、大小為216字節(jié)，1）進(jìn)程表中的每個表項至少要用多少位來記錄分配給進(jìn)程的分區(qū)2）界限寄存器必須要有多少位1）224字節(jié)/ 216字節(jié)= 28字節(jié)，因此需要8位來存儲28個分區(qū)中的一個。2）固定分區(qū)的大小為216字節(jié)，故最大合法地址是216-1，二進(jìn)制中216-1是16位，所以界限寄存器有16位。例3：在某簡單分頁系統(tǒng)中，有224字節(jié)的物理內(nèi)存，256頁的邏輯地址空間，且頁的大小為210字節(jié)，問邏輯地址有多少位答：邏輯地址空間包括了256=28個大小為 210字節(jié)的頁，總的邏輯地址空間是 21028=218字節(jié)，因此需要18位的地址來表示218字節(jié)地址空間。例4：某系統(tǒng)的用戶空間共有32個頁面，

3、每頁1KB，主存16KB。試問：1）邏輯地址的有效位是多少2）物理地址需要多少位3）假定某時刻系統(tǒng)為用戶的第0，1，2，3頁分別分配的物理塊號為5，10，4，7，試將虛地址0A5CH和093CH變換為物理地址。答：1）邏輯地址空間包括了32=25個大小為 210字節(jié)的頁，總的邏輯地址空間是 25210=215字節(jié)，因此需要15位的地址來表示215字節(jié)地址空間。2）物理地址=主存16KB=214，因此物理地址需要14位。3）0A5CH=000B，前5位為邏輯地址中的頁號，為00010B=2，即該地址的物理塊號為4，表示為5位的二進(jìn)制為00100B，因此0A5CH的物理地址是00，即125CH。同

4、樣的方法求得，093CH對應(yīng)的物理地址是113CH。例5：假設(shè)一個分頁存儲系統(tǒng)具有快表，多數(shù)活動頁表項都可以存在其中。如果頁表放在內(nèi)存中。內(nèi)存訪問時間是1us，若快表的命中率是85，則有效存取時間為多少若快表的命中率為50，那么有效存取時間為多少解：當(dāng)快表的命中率為85時，有效存取時間為： 1（1）（11）當(dāng)快表的命中率為50時，有效存取時間為：1（1）（11）例6：計算0,430, 1,10, 2,500, 3,400, 4,20, 5,100的內(nèi)存地址段號段長內(nèi)存起始地址06602191143330210090358012374961952答：0,430：219+430=6491,10：3

5、300+10=33102,500：段內(nèi)地址越界3,400：1237+400=16374,20：1952+20=19725,100：段號越界思考題：1、“整體對換從邏輯上也擴(kuò)充了內(nèi)存，因此也實現(xiàn)了虛擬存儲器的功能”這種說法是否正確請說明理由。這種說法不正確。整體對換是以整個進(jìn)程為單位的對換，目的是用來解決內(nèi)存緊張問題，并可進(jìn)一步提高內(nèi)存的利用率。虛擬存儲器是指僅把作業(yè)的一部分裝入內(nèi)存便可運(yùn)行作業(yè)的存儲器系統(tǒng)，是指具有請求調(diào)入功能和置換功能、能從邏輯上對內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)充的一種存儲器系統(tǒng)。虛擬存儲系統(tǒng)的實現(xiàn)，毫無例外的都是建立在離散分配存儲管理方式的基礎(chǔ)上的。雖然整體對換能提高內(nèi)存利用率，但僅使用交

6、換技術(shù)，仍然無法實現(xiàn)僅把作業(yè)的一部分裝入內(nèi)存便可運(yùn)行作業(yè)，故交換并不能實現(xiàn)虛擬存儲器。 2、某系統(tǒng)采用頁式存儲管理策略，擁有邏輯空間32頁，每頁為2KB，擁有物理空間1MB。 1）寫出邏輯地址的格式。 2）若不考慮訪問權(quán)限等，進(jìn)程的頁表有多少項每項至少有多少位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）邏輯地址格式為：1511100頁號p位移量w2）頁表只存放塊號，所以是一項，每頁2KB，1MB物理空間可分為29內(nèi)存塊，所以9位3）如果物理空間減少一半，則頁表中頁表項數(shù)不變，每項長度減少一位3、已知某系統(tǒng)頁面長4KB，每個頁表項為4B，采用多層分頁策略映射64位的用戶地址空間

7、。若限定最高層頁表只占1頁，則它可采用幾層分頁策略 答：64位虛擬地址的虛擬空間大小為264。頁面長為4KB，即212字節(jié)，頁表項4字節(jié)，所以一個頁面可以存放210個表項。由于最高層頁表占一頁，也就是說其頁表項個數(shù)最多為210個，每一項對應(yīng)一頁，每頁又可以存放210個頁表項，所以采用的分層數(shù)最多為int64/10=6層。4、對于表所示的段表，請將邏輯地址（0，137）、（1，4000）、（2，3600）、（5，230）轉(zhuǎn)換成物理地址。 段號段長內(nèi)存起始地址010KB50K13KB60K25KB70K38KB120K44KB150K（0,137）：137+50=187（1,4000）：段內(nèi)地址越

8、界（2,3600）：70+3600=3670（5,230）：段號越界5、在一個請求分頁系統(tǒng)中，假如一個作業(yè)的頁面走向為4、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分別為3和4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，并比較所得結(jié)果。 （選做括號內(nèi)的內(nèi)容：根據(jù)本題的結(jié)果，請查找資料，說明什么是Belady現(xiàn)象，在哪種置換算法中會產(chǎn)生Belady現(xiàn)象，為什么）物理塊數(shù)目為3時:OPT：頁面引用432143543215物理塊444442133333321555缺頁xxxxxxx置換發(fā)生4次

9、置換，7次缺頁中斷，總訪問次數(shù)12，缺頁率：7/12=58%LRU:頁面引用432143543215物理塊444111522233344441122233335缺頁xxxxxxxxxX置換發(fā)生7次置換，10次缺頁中斷，總訪問次數(shù)12，缺頁率：10/12=83%FIFO:頁面引用432143543215物理塊444111555333444222223331缺頁xxxxxxxxX置換發(fā)生6次置換，9次缺頁中斷，總訪問次數(shù)12，缺頁率：9/12=75%物理塊為4時：OPT：頁面引用432143543215物理塊444441333332222155缺頁xxxxxx置換發(fā)生2次置換，6次缺頁中斷，缺頁率

10、：6/12=50%LRU:頁面引用432143543215物理塊4444444333333225511122缺頁xxxxxxx置換 發(fā)生3次置換，7次缺頁中斷，缺頁率：7/12=58%FIFO:頁面引用432143543215物理塊444455551333344442222333111122缺頁xxxxxxxxx置換發(fā)生5次置換，9次缺頁中斷，缺頁率：9/12=75%6、現(xiàn)有一請求調(diào)頁系統(tǒng)，頁表保存在寄存器中。若一個被替換的頁未被修改過，則處理一個缺頁中斷需要8ms；若被替換的頁已被修改過，則處理一個缺頁中斷需要20ms。內(nèi)存存取時間為1us，訪問頁表的時間可忽略不計。假定70%被替換的頁被修

11、改過，為保證有效存取時間不超過2us，可接受的最大缺頁率是什么 P*20+*8+(1-p)*=P=7、有一個二維數(shù)組：VAR A：ARRAY（1.100, 1.100） OF integer；按先行后列的次序存儲。對一采用LRU置換算法的頁式虛擬存儲器系統(tǒng)，假設(shè)每頁可存放200個整數(shù)。若分配給一個進(jìn)程的內(nèi)存塊數(shù)為3，其中一塊用來裝入程序和變量i、j，另外兩塊專門用來存放數(shù)組（不作他用），且程序段已在內(nèi)存，但存放數(shù)組的頁面尚未裝入內(nèi)存。請分別就下列程序計算執(zhí)行過程中的缺頁次數(shù)。程序1： 程序2：FOR i:=1 TO 100 DO FOR j:=1 TO 100 DO FOR j:=1 TO 100 DO FOR i:=1 TO 100 DO Ai, j:= 0 Ai, j:= 0 答:對程序1，首次缺頁中斷（訪問A0,0時產(chǎn)生）將裝入數(shù)組的第1、2行共200個整數(shù)，由于程序是按行對數(shù)組進(jìn)行訪問的,只有在處