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文檔簡介
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)分配方式管理內存,內存空間為640K,高端40K用來存放操作系統(tǒng)。在內存分配時,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算法和最佳適應算法進行內存分配和回收后內存的實際使用情況。動作首次適應算法最佳適應算法已分配分區(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)空閑分
2、區(qū)(始址,大?。┳鳂I(yè)1申請130K1,0,130130,4701,0,130130,470作業(yè)2申請60K1,0,130190,4101,0,130190,4102,130,602,130,601,0,1301,0,130作業(yè)3申請100K2,130,60290,3102,130,60290,3103,190,1003,190,100作業(yè)2釋放60K1,0,130130,601,0,130130,603,190,100290,3103,190,100290,3101,0,130130,60490,1101,0,130130,60490.110作業(yè)4申請200K3,190,1003,190,10
3、04,290,2004,290,200作業(yè)3釋放100K1,0,130130,1601,0,130490,1104,290,200490,1104,290,200130,160作業(yè)l釋放130K4,290,2000,2904,290,200490,110490,1100,290作業(yè)5申請140K4,290,200140,1504,290,200490,1105,0,140490,1105,0,140140,1504,290,200200,904,290,200550,50作業(yè)6申請60K5,0,1406,140,605,0,1406,490,60490,110140,150作業(yè)7申請50K4,
4、290,2005,0,140250,404,290,2005,0,140140,1506,140,60490,1106,490,607,200,507,550,504,290,200140,604,290,200490,60作業(yè)6釋放60K5,0,140250,405,0,140140,1507,200,50490,1107,550,5015答:使用首次適應算法和最佳適應算法進行上述內存的分配和回收后,內存的實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存中的分頁系統(tǒng):(1) 如訪問內存需要0.2ys,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的機
5、率高達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=0.4gs(2)有效訪問時間為:0.9x0.2+(10.9)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) 若不考慮訪問權限等,進程的頁表有多少項?每項至少有多少位?(3) 如果物理空間減少一半,頁表結構應相應作怎樣的改變?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頁號頁內地址
6、(2) 每個進程最多有32個頁面,因此,進程的頁表項最多為32項;若不考慮訪問權限等,則頁表項中只需給出頁所對應的物理塊塊號,1M的物理空間可分成29個內存塊,故每個頁表項至少有9位(3) 如果物理空間減少一半,則頁表中頁表項數(shù)仍不變,但每項的長度可減少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、l、2、3頁分別被分配到主存的2、4、6、7塊中。(1) 將十進制的邏輯地址1023、2500、3500、4500轉換成物理地址。(2) 以十進制的邏輯地址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地址(邏輯地址除
7、以頁面大小,得到的商為頁號,余數(shù)為頁內地址),然后通過頁表轉換成對應的物理地址。邏輯地址1023:1023/1K,得到頁號為0,頁內地址為1023,查頁表找到對應的物理塊號為2,故物理地址為2xlK+1023=3071。 邏輯地址2500:2500/1K,得到頁號為2,頁內地址為452,查頁表找到對應的物理塊號為6,故物理地址為6xIK+452=6596o 邏輯地址3500:3500/IK,得到頁號為3,頁內地址為428,查頁表找到對應的物理塊號為7,故物理地址為7x1K+428=7596o 邏輯地址4500:4500/1K,得到頁號為4,頁內地址為404,因頁號不小于頁表長度,故產生越界中斷
8、。(2)邏輯地址1023的地址變換過程如下圖所示,其中的頁表項中沒考慮每頁的訪問權限?!纠?】已知某系統(tǒng)頁面長4KB,頁表項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4字節(jié),所以一個頁面可存放1K個表項。由于最高層頁表占1頁,也就是說其頁表項個數(shù)最多為1K個,每一項對應一頁,每頁又可存放1K個頁表項,依次類推可知,采用的分頁層數(shù)為:6層。【例6】對于下表所示的段表,請將邏輯地址(0,137),(1,4000),(2,3600),(5,230)轉
9、換成物理地址。段號內存始址段長O50K10Kl60K3K270K5K3120K8K4150K4K段表答:(1)段號0小于段表長5,故段號合法;由段表的第0項可獲得段的內存始址為50K,段長為10K;由于段內地址137,小于段長10K,故段內地址也是合法的,因此可得出對應的物理地址為50K+137=5l337o(2)段號l小于段表長,故段號合法;由段表的第l項可獲得段的內存始址為60K,段長為3K:經檢查,段內地址4000超過段長3K,因此產生越界中斷。段號2小于段表長,故段號合法;由段表的第2項可獲得段的內存始址為70K,段長為5K;故段內地址3600也合法。因此,可得出對應的物理地址為70K
10、+3600=75280。(4)段號5等于段表長,故段號不合法,產生越界中斷?!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存,當分配給該作業(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:當物理塊數(shù)目M為3時,缺頁次數(shù)為9,缺頁率為912(如下表所示)。432143543215彳彳彳彳彳彳彳彳彳444111555555333444442222223333311(2)使用OPT算法時,訪問過程中發(fā)
11、生缺頁的情況為:當物理塊數(shù)目M為3時,缺頁次數(shù)為7,缺頁率為7/12(如下表所示)。432143543215彳彳彳彳彳彳彳444444444444333333332112111555555(3)使用LRU算法時,訪問過程中發(fā)生缺頁的情況為:當物理塊數(shù)目M為3時,缺頁次數(shù)為1O,缺頁率為10/12(如下表所示)。432143543215彳彳彳彳彳彳彳彳彳彳444111555222333444444112223333335【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,一進程按下列地址順序引用內存單元:3635,3632,1140,3584,2892,3640,0040,2148,
12、1700,2145,3209,0000,1102,1100。如果上述數(shù)字均為十進制數(shù),而內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時的情況進行比較。答:根據(jù)題意,分配給作業(yè)的內存塊數(shù)為3,而頁面的引用次序為:3、3、1、3、2、3、O、2、1、2、3、O、1、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測最近的將來的依據(jù),一般認為其有較好的性能,但實現(xiàn)時,要記錄最近在內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
13、有想象中的那么好?!纠?】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,試將十六進制的虛擬地址0A5C、103C、1A5C轉換成物理地址。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位為頁幀內地址。另外,由于題目中給出的邏輯地址是十六進制數(shù),故可先將其轉換成二進制數(shù)以直接獲得頁號和頁內地址,再完成地址的轉換如右圖所示,邏輯地址(0A5C)16的頁號為(00010)2,即2,故頁號合法;從頁表中找
14、到對應的內存塊號為4,即(0100)2與頁內地址(1001011100)2拼接形成物理地址(01001001011100)2即(125C)16。(2)邏輯地址(103C)16的頁號為4,頁號合法,但該頁未裝入內存,故產生缺頁中斷。邏輯地址(1A5C)16的頁號為6,為非法頁號,故產生越界中斷。【例10】現(xiàn)有一請求調頁系統(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a邏輯地ili0A5CA5C1-0DJ貞號廣豆內地址2SCJiJ:塊內地址25CO011o.010111"。125c物理迪址125C修改過,則處理一個缺頁中斷需要20ms
15、。內存存取時間為lys,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2ys,可接受的最大缺頁率是多少?答:如果用p表示缺頁率,則有效存取時間不超過2us可表示為:(1-p)xlys+px(0.7x20ms+0.3x8ms+lys)<2ys因此可計算出:p<l/16400u0.00006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)行時會產生什么樣的結果?段號合法位內存始址段長保護碼其他信息O0500100Wl11000
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項可讀出第0段的合法位為0,表示相應段未裝入內存,因此地址變換機構將產生一缺段中斷,以請求OS將其調入內存。(2)指令STORERl,1,20。從段表的第1項可以看出,雖然指令中的邏輯地址合法,段也已在內存,但本指令對內存的訪問方式(寫)與保護碼字段(只讀)不符,故硬件將產生保護性中斷信號。(3)LOADR1,3,20。從段表的第3項
17、可讀出第3段的合法位為1,內存始址為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容讀到寄存器R1中。(4)指令LOADR1,3,100。從段表的的第3項可讀出第3段的合法位為1,內存始址為8000,段長為80,存取控制為R,因此,指令的邏輯地址中段內地址超過了段長,地址變換機構將產生越界中斷信號。指令JMP2,100。從段表的第2項可讀出第2段的合法位為1,內存始址為3000,段長為200,訪問權限為E,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,將跳轉到內存單元3100處繼續(xù)執(zhí)行。4.2練習題及答案、單
18、項選擇題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,選擇一種好的調度算法對主存和輔存中的信息進行高效調度盡可能地避免()。A.碎片B.CPU空閑C.多重中斷D.抖動4可變分區(qū)存儲管理系統(tǒng)中,若采用最佳適應分配算法,“空閑區(qū)表”中的空閑區(qū)可按順序排列。A. 長度遞增B.長度遞減C.地址遞增D.地址遞減5分頁式存儲管理的主要特點是()。A. 要求處理缺頁中斷B. 要求擴充主存容量C.
19、不要求作業(yè)裝入到主存的連續(xù)區(qū)域D. 不要求作業(yè)全部同時裝人主存6. LRU頁面調度算法淘汰()的頁。B.最近最久未使用D.將來最久使用B.擴充主存邏輯地址空間技術D.擴充輸入/輸出緩沖區(qū)技術B.計算機的地址結構D.數(shù)據(jù)存放的絕對地址A. 最近最少使用C.最先進入主存7虛擬存儲技術是()。A. 擴充主存物理空間技術C.擴充外存空間的技術8. 虛擬存儲器實際容量受()限制。A. 物理主存的大小C.磁盤容量9. 分區(qū)分配內存管理方式的主要保護措施是()。A.界地址保護B.程序代碼保護C.數(shù)據(jù)保護D.棧保護10. 頁面置換算法中()不是基于程序執(zhí)行的局部性理論。A.先進先出調度算法B.LRUC.LFU
20、D.最近最不常用調度算法11在存儲管理中,采用覆蓋與交換技術的目的是()。A.節(jié)省主存空間B.物理上擴充主存容量C.提高CPU的效率D.實現(xiàn)主存共享12分頁虛擬存儲管理中,缺頁中斷時,欲調度一頁進入主存中,內存己無空閑塊,如何決定淘汰已在主存的塊時,()的選擇是很重要的。B.頁面置換算法D.覆蓋技術B.重定位寄存器D.目標程序A.地址變換C.對換方式13動態(tài)重定位技術依賴于()A.重定位裝入程序C.地址結構14很好地解決了“零頭”問題的存儲管理方法是()。A.分頁存儲管理方式B.分段存儲管理方式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,其主存容量為55mb(初試
21、為空間),采用最佳適配(Bestfit)算法,分配和釋放的順序為:分配15mb,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C.內存容量不足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
22、區(qū)管理中,首次適應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C.地址遞減D.長度遞減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)的基礎是A.全局性B.虛擬性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)序的()理論。C. 局部性D.動態(tài)性22. 下述()頁面置換算法會產生Belady現(xiàn)象。A.最佳置換算法B.先進先出算法C.LRU算法D.Clock算法23.
23、作業(yè)執(zhí)行中發(fā)生了缺頁中斷,經操作系統(tǒng)處理后,應讓其執(zhí)行()指令。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.最佳適應算法B. 首次適應算法C.最壞適應算法D.循環(huán)首次適應算法25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)要求的最大空閑區(qū)分配。A.最佳適應算法C.最壞適應算法B.首次適應算法D.循環(huán)首次適應算法26段頁式存儲管理中,地址映射表是()。A. 每個作業(yè)或進程一張段表,兩張頁表B. 每個作業(yè)或進程的每個段一張段表,一張頁表C. 每個作業(yè)或進程一張段表,每個
24、段一張頁表D. 每個作業(yè)一張頁表,每個段一張段表27采用()不會產生內部碎片A.分頁存儲管理B.分段存儲管理C. 固定分區(qū)存儲管理D.段頁式存儲管理28.在請求分頁存儲管理中,若采用FIFO頁面淘汰算法,則當分配的頁面數(shù)增加時,缺頁中斷的次數(shù)()。A.減少B.增加C. 無影響D.可能增加也可能減少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D.覆蓋技術30適合多道程序運行的存儲管理中,存儲保護是為了()。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,頁是信息的單位,
25、段是信息的單位。頁面大小由確定,段的大小由確定。2如果一個程序為多個進程所共享,那么該程序的代碼在執(zhí)行的過程中不能被修改,即程序應該是。3. 將作業(yè)地址空間中的邏輯地址轉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,將內存中的所有作業(yè)進行移動,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。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;,選擇淘汰離當前時刻最近的一段時間內使用得最少的頁。9. 所謂虛擬存儲器是
26、指具有功能和功能,能從上對內存容量進行擴充的一種存儲器系統(tǒng)。10. 在分頁存儲管理方式中,當要按照給定的邏輯地址進行讀/寫時,需要次訪問內存。11. 可變分區(qū)中為提高主存利用率,采技術,但這樣做花費處理器時間,增加系統(tǒng)開銷。12. 可變分區(qū)存儲管理中主存預先不分區(qū),作業(yè)裝入主存時,在主存用戶空閑區(qū)內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。14. 頁面調度算法的選擇是很重要的,如果選用了一個調度算法就會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,剛被淘汰的頁面又立即要用,把它調入,不久又被調出,調出不久又再次調入,如此反復,使調度時間非常頻繁,以致大部分時間都花費
27、在來回調度上,這種現(xiàn)象叫做,又稱。15. 頁式存儲管理中,進行存儲分配時,以為單位進行分配,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調度算法將產生次缺頁中斷,依次淘汰頁號為。(2)按LRU調度算法將產生次缺頁中斷,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?如何實現(xiàn)分頁虛擬存儲管理系統(tǒng)?
28、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生缺頁中斷?如果采用先進先出(FIFO)調度算法又會有怎樣的結果?4. 有一個程序要把100x100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;forj:=1t
29、o100dofori:=1to100doAi,j:=0; VarA:arrary1.100ofarray1.100ofinteger;fori:=1to100doforj:=1to100doAi,j:=0;當采用LRU頁面調度算法時各會產生多少次缺頁中斷?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對應的物理地址是多少?6. 某計算機系統(tǒng)有緩沖寄存器(Cache),內存(M),輔存寄存器實現(xiàn)虛
30、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,平均時間的化簡結果。7.(8分)(2009年考研題)請求分頁管理系統(tǒng)中,假設某進程的頁表內容如下表所示。頁號頁框號有效位(存在位)0101H11-02254H1頁面大小為4KB,次內存的訪問時間是100ns,次快表(TLB)的訪問時間是10ns
31、,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TLB初始為空;地址轉換時先訪問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表示頁面不在內存,產生缺頁中斷,缺頁中斷處理后,返回到產生缺頁中斷的指令處重新執(zhí)行。設有虛地址訪問序列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)因為頁大小為4KB,所以虛地址中的低12位表示頁內地址
32、,剩余高位表示頁號。則十六進制虛地址的低三位為頁內地址,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,頁內地址為362H。訪問快表10ns,未命中;訪問內存中的頁表100ns,根據(jù)頁表指示該頁在內存,根據(jù)頁框號形成物理地址再次訪問內存100ns,共計10ns+100ns*2=210ns。1565H:頁號為1,頁內地址為565H。訪問快表10ns,未命中;訪問內存中的頁表100ns,根據(jù)頁表指示該頁不在內存,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存100ns,共計10ns*2+100ns*2+108ns=328ns。25A5H:頁
33、號為2,頁內地址為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存100ns,共計10ns+100ns=110ns。(2)虛地址1565H的頁號為1,頁內地址為565H。目前頁0、頁2在內存,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)設某計算機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)采用固定分配局部置換策略為此進程分配4個
34、頁框(PageFame)。頁號頁根號裝入時刻訪問位071301142301222001391601當該進程執(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)、該邏輯地址對應的頁號是多少?(2)、若采用先進先出(FIFO)置換算法,該邏輯地址對應的物理地址是多少?要求給出計算過程。(3)、若采用時鐘(CLOCK)置換算法,該邏輯地址對應的物理地址是多少?要求給出計算過程。(設搜索下一頁的指針沿順時針方向移動,且當前指向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,因為頁大小為1K,所以頁內偏移地址為10位,因此高6位是頁號。17CAH
35、=(0001011111001010)2所以邏輯地址17CAH對應的頁號為5。(2) 若采用先進先出(FIFO)置換算法,則被置換的頁面所在頁框為7,所以對應的物理地址為(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為2,所以對應的物理地址為(0000101111001010)2=0BCAH參考答案一、單項選擇題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地址轉換4緊湊6實現(xiàn)從頁號到物理塊號的映射7時間空間8最佳置換算法先進先出算法最近最少使用算法9請求調入置換邏輯10211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165,0、1、26
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