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1、4/4存儲管理部分1、邏輯地址空間有8頁,頁面大小是1024字節(jié),要將它們映射到32塊的物理存儲區(qū)中,計算:(1)邏輯地址的有效位?(2)物理地址至少要求多少位?1、解答:(1)分頁存儲的邏輯地址結(jié)構(gòu)由頁號與頁內(nèi)位移組成。因為8=23,1024=210,占用二進制位分別為3位和10位,所以邏輯地址結(jié)構(gòu)的有效位是13位(3+10)。(2)分頁存儲的物理地址結(jié)構(gòu)是物理塊號與塊內(nèi)位移的拼接,其中塊內(nèi)位移等于頁內(nèi)位移。由題意,物理塊數(shù)為32=25,因此物理塊號需要占用二進制5位,塊內(nèi)位移等于頁內(nèi)位移,所以仍需10位二進制位。共需要物理地址總線至少為15位(5+10)。2、某計算機使用32bit邏輯地址
2、,使用兩級頁表,邏輯地址被分為10位的頁表目錄索引,10位的頁表索引和12位的頁內(nèi)偏移量,問:(1)頁面大小是多少?最多有多少個頁面?(2)如果采用一級頁表,又該是多少?(3)兩者有何區(qū)別?解答:(1)依題意,頁面大小是212=4KB。頁目錄索引占10位,可有210=1024個頁目錄;頁表索引占10位,可有210=1024個頁表索引;每個頁表索引號對應(yīng)的頁面數(shù)是210=1024個。因此,最多的頁面數(shù)可以達到10241024=1048576個。(2)如果采用一級頁表,頁面大小保持不變,仍為4KB,頁表索引有20位,頁面數(shù)是220=1048576個。(3)雖然兩者的頁面數(shù)相同,但二級頁表中限制了頁
3、表項的大小(只有1024個),因此可以保證頁表項在一頁中(頁的大小為4KB),便于操作系統(tǒng)進行頁表的查詢操作。如果只用一級頁表,則頁表項最多可有220個,需要220/212=28=256頁存儲。如果這256頁的頁表不連續(xù),操作系統(tǒng)查詢頁表將很困難。3、計算機系統(tǒng)為每個進程提供的邏輯地址空間為65536字節(jié),如果使用分頁管理,請回答下面的問題:(1)如果將頁面大小定為8KB,某一個進程的代碼段,數(shù)據(jù)段和堆棧段分別需要32768 字節(jié),16396字節(jié)和15284字節(jié)。這個進程能全部裝入邏輯地址空間嗎?(2)如果頁面大小定為512字節(jié),這個進程能全部裝入邏輯地址空間嗎?(1)邏輯地址空間為65536
4、=216,說明地址總線為16位。頁面大小為8K=23*210=213=8192,說明頁內(nèi)偏移量為13位。那么頁號只有3位,可以表示8頁。32768=215,需要4頁;(215/213=4,余數(shù)為0,正好4頁。)16396,需要3頁;(16396/8192=2,16396%8192=12,余數(shù)12占用1頁。)15284,需要2頁;(15284/8192=1,15284%8192=7092,余數(shù)7092占用1頁。)所以共計需要9頁。故該進程無法全部裝入邏輯地址空間。(2)如果頁面大小改為512B=29B,則頁內(nèi)偏移量為9位,頁號就可以是7位,能表示的頁數(shù)達到128頁(27)。32768,需要26=
5、64頁;(215/29=64,余數(shù)為0,正好64頁。)16396,需要33頁;(16396/512=32,16396%512=12,余數(shù)12占用1頁。)15284,需要30頁;(15284/512=29,15284%512=436,余數(shù)436占用1頁。)因此共計需要127頁。故這個進程可以全部裝入邏輯地址空間。4、若在一分頁存儲管理系統(tǒng)中,某作業(yè)的頁表如下表所示。已知頁面大小為1024字節(jié),試將邏輯地址1011、2148、3000、4000、5012轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的物理地址。頁號塊號02132136(1)邏輯地址空間為65536=216,說明地址總線為16位。頁面大小為8K=23*210=213=
6、8192,說明頁內(nèi)偏移量為13位。那么頁號只有3位,可以表示8頁。32768=215,需要4頁;(215/213=4,余數(shù)為0,正好4頁。)16396,需要3頁;(16396/8192=2,16396%8192=12,余數(shù)12占用1頁。)15284,需要2頁;(15284/8192=1,15284%8192=7092,余數(shù)7092占用1頁。)所以共計需要9頁。故該進程無法全部裝入邏輯地址空間。(2)如果頁面大小改為512B=29B,則頁內(nèi)偏移量為9位,頁號就可以是7位,能表示的頁數(shù)達到128頁(27)。32768,需要26=64頁;(215/29=64,余數(shù)為0,正好64頁。)16396,需要
7、33頁;(16396/512=32,16396%512=12,余數(shù)12占用1頁。)15284,需要30頁;(15284/512=29,15284%512=436,余數(shù)436占用1頁。)因此共計需要127頁。故這個進程可以全部裝入邏輯地址空間。5、在一個分段存儲管理系統(tǒng)中,其段表如下表所示。段號段首址段長度02105001235020210090313505904193895試求下表中邏輯地址對應(yīng)的物理地址是多少?段號段內(nèi)位移04301102500340041125325、解答:由題意,邏輯地址可寫成(段號,段內(nèi)位移),根據(jù)段表,對應(yīng)的物理地址分別為:(0,430):210+430=640(1,10):2350+10=2360(2,500):由于段內(nèi)位移(500)超出了段長度
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