第五章一、问答题1、简述页式虚拟存储管理的基本原理。2、交换扩充了内存，因此，交换也实现了虚拟存储器。这句话对吗？不对。交换是把各个进程完整地调入内存，运行一段时间，再放回磁盘上。虚拟存储器是使进程在只有一部分在内存的情况下也能运行。交换是把整个进程换入换出主存。而虚拟存储器的基本思想是程序的大小可以超过物理内存的大小，操作系统把程序的一部分调入主存来运行，而把其他部分保留在磁盘上。故交换并未实现虚拟存储器。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。3、简述虚拟存储器的实现原理。4、简述快表的作用。5、什么是紧凑？什么时候紧凑？6、比较存储管理中的连续分配和离散分配方式。7、当系统中的地址空间非常大时（例如32位），会给页表的设计带来什么问题？请给出一个方案并分析其优缺点。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。答：会导致页表过长从而很难找到一块连续的存储空间存放页表，此外如果页表中的行不连续也会加大访问页表的查找时间。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。可以用多级页表解决这个问题，将页表分页，离散地存储在不同区域，同时建立另一张页表映射原来页表的每一页。优点是不需要大块的连续空间，但并没有减少页表的空间，同时也增加了访存次数。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。8、缺页中断和一般中断有什么区别？9、简述分页存储管理的基本思想和页表的作用。10、交换扩充了内存，因此，交换也实现了虚拟存储器。这句话对吗？11、叙述简单Clock置换算法的实现方案。12、解释静态重定位与动态重定位。13、什么叫紧凑，什么时候紧凑？14、为了实现虚拟页式存储管理，页表应该包含哪些内容？15、页和段有哪些区别？16、覆盖技术和交换技术的特点是什么？17、简述分页和分段的区别。18、什么是紧凑？什么时候紧凑？19、简述虚拟存储器的定义。20、简述分页和分段的区别21什么叫可重入代码？22、局部性原理可以体现在哪两个方面，其具体含义是什么？23、分页和分段的主要区别是什么？二、计算题1、现有一分页虚拟存取管理系统，其页表保存在寄存器中。若有一个可用的空页或被替换的页未被修改，则它处理一个缺页中断需要8ms。如果被替换的页已被修改，则处理一个缺页中断需要20ms。内存存取时间为1s。假定70被替换的页被修改过，为保证有效存取时间不超过2s，可接受的最大缺页率是多少？彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。【分析】因为页表放在寄存器中，所以访问页表的时间可以忽略不计。则存取时间就包括内存存取时间和处理缺页中断的时间。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。【答案】如果用P表示缺页率，则有效访问时间不超过2s可表示为：(1-p)1p(0.7200.381)2因此可计算出：p1/16 4000.000 062、某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB，内存16KB。假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3页分别分配的物理块号为5、10、4、7，给定虚拟地址093CH，请将其变换为物埋地址。 厦礴恳蹒骈時盡继價骚。由题目所给条件可知，分页存储管理系统的逻辑地址结构为：页号 页内位移15 10 9 0 逻辑地址093CH的二进制表示如下： 000010 0100111100 页号 页内位移 由此可知逻辑地址093CH的页号为2，小于页表长度4，没有越界，该页存放在第4个物理块中，所以物理地址为113CH。 茕桢广鳓鯡选块网羈泪。3、在一分页存储管理系统中，逻辑地址长度为16位，页面大小为4096字节，现有一逻辑地址为2F6AH，且第0、1、2页依次存放在物理块5、10、11中，问相应的物理地址为多少？ 鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。答： 由题目所给条件可知，分页存储管理系统的逻辑地址结构为：15 12 11 0页号 页内位移 逻辑地址2F6AH的二进制表示如下： 0010 111101101010 页号 页内位移 由此可知逻辑地址2F6AH的页号为2，小于页表长度3，没有越界，该页存放在第11个物理块中，用十六进制表示块号为B，所以物理地址为BF6AH。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。4、在一个段式存储管理系统中，其段表为：段号内存起始地址段长02105001235020210090313505904193895试求下列逻辑地址对应的物理地址是什么？ 段号段内位移043011025003400逻辑地址0，430合法，物理地址为：210+430=640。逻辑地址1，10合法，物理地址为：2350+10=2360。逻辑地址2，500非法，不存在物理地址。逻辑地址3，400合法，物理地址为：1350+400=1750。5、在一个具有快表的虚拟页式内存系统中，快表的命中率为95%，指令和数据的缓存命中率为75%；访问快表和缓存的时间为10ns，更新一次快表的时间为10s，更新一个缓存块的时间为20s。请计算，每条指令的有效访问时间是多少？ 預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。第一次查找页表：要访问的页表在快表中，访问时间为：10ns。要访问的页表不在快表中，访问时间为：10ns+10s =10.01s。第二次访问缓存（取指或取数）：要访问的指令或数据在缓存中，访问时间为：10ns。要访问的指令或数据不在缓存中，访问时间为10ns+20s +10ns=20.02s。因此，有效的访问时间为：10ns*95%+10.01s *5%+10ns*75%+20.02*25%=5.5225s6、对一个将页表放在内存中的分页系统 ：如果访问内存需要0.2s，有效访问时间为多少？如果增加一个快表，且假定在快表中找到页表项的几率高达90，则有效访问时间又是多少（假定查找快表需花的时间为0）？ 渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。【分析】每次访问数据时，若不使用快表，则需要两次访问内存，即先从内存的页表中读出页对应的块号，然后再根据形成的物理地址去存取数据；使用快表时，若能从快表中直接找到对应的页表项，则可立即形成物理地址去访问相应的数据，否则，仍需两次访问内存。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。【答案】（1）有效访问时间为：20.2=0.4s（2）有效访问时间为：0.90.2+（1-0.9）20.2=0.22s7、在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的指令地址序列为：110,215,128,86,456,119,301,445,266,337。若该作业的第0页已经装入内存，现分配给该作业的内存共300字，页的大小为100字，请回答下列问题 ：擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。按FIFO调度算法将产生多少次缺页中断？缺页中断率为多少？ 按LRU调度算法将产生多少次缺页中断？缺页中断率为多少？采用FIFO调度算法时，发生缺页4次，缺页中断率为4/10=40%。采用LRU调度算法时，发生缺页5次，缺页中断率为5/10=20%。9、假定分页虚拟存储系统中，某进程的页面访问踪迹为：4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，分配给它的内存物理块数为3。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。按LRU页面置换算法，计算缺页率 。 按最佳页面置换算法，计算缺页率 。 若按照请求页式计算，则缺页率83% 缺页率58% 10、在分页存储管理方式中，地址空间共32位。问：可访问的内存空间的大小是多少？如果用12位表示页内地址，则系统的一个物理块有多大？一个进程最多能分多少个页？ 坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 可访问的内存空间大小为232=4GB 物理块的大小等于页的大小，（2分），则大小为：212=4KB 最多能分的页数为：232-12=1M个 11、在某虚拟页式系统中，假定访问一次内存的平均时间是10ms，平均缺页中断处理时间为250ms。系统发生缺页中断率为5%。试计算，在该虚拟存储系统中，平均有效访问时间是多少？蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。要访问的页面在内存中，访问一次的时间：10ms+10ms=20ms。 要访问的页面不在内存中，访问一次的时间：10ms+250ms+10ms+10ms=280ms。根据两种情况出现的概率可知，平均有效访问时间是：20ms*（1-5%）+280ms*5%=33ms12、设有一分页存储管理系统，向用户提供的逻辑地址空间最大为16页，每页2048字节，内存总共有8个存储块，试问逻辑地址至少应为多少位？内存空间多大？ 買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。分析：逻辑地址空间最大为16页，页号4位；每页2048字节，页内地址11位；主存块大小等于页大小，2048字节；綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。答：逻辑地址15位，内存主存块大小*存储块数量，16KB13、在请求分页式存储管理方式中，假定系统为某进程分配了四个物理块，页的引用顺序为：7，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1，且采用固定分配局部算法，则若采用最佳置换算法、先进先出页面置换算法、LRU置换算法时分别产生多少次缺页中断？驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。最佳置换算法：712030423032120170177773333333333337771111144444411111112222222222222222200000000000000007143*LRU置换算法：712030423032120170171203042303212017017120304230321201707122304220331201771123044400332227143*14、一台计算机有一个Cache、内存储器和用作虚拟存储器的磁盘，假设访问Cache中的字需要20ns的定位时间；如果该字在内存储器中而不在Cache中，则需要60ns的时间