第六章虛擬存儲(chǔ)器-練習(xí)

1、物理塊 虛頁(yè)號(hào) 裝入時(shí)間最后一次訪問時(shí)間訪問位修改位02601570111160161102026158003320163111在一采取局部置換策略的請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中，分配給某個(gè)作業(yè)在一采取局部置換策略的請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中，分配給某個(gè)作業(yè)的內(nèi)存塊數(shù)是的內(nèi)存塊數(shù)是4，其中存放的四個(gè)頁(yè)面的情況如表所示。，其中存放的四個(gè)頁(yè)面的情況如表所示。上面的所有數(shù)字均為十進(jìn)制，所有時(shí)間都是從進(jìn)程開始運(yùn)行時(shí)從上面的所有數(shù)字均為十進(jìn)制，所有時(shí)間都是從進(jìn)程開始運(yùn)行時(shí)從0開始計(jì)數(shù)的時(shí)鐘數(shù)。請(qǐng)問，如果系統(tǒng)采用下列置換算法，將選開始計(jì)數(shù)的時(shí)鐘數(shù)。請(qǐng)問，如果系統(tǒng)采用下列置換算法，將選擇哪一頁(yè)進(jìn)行換出？擇哪一頁(yè)進(jìn)行換出？（1）FIF

2、O算法；（算法；（2）LRU算法；（算法；（3）改進(jìn)的）改進(jìn)的Clock算法。算法。P115 例5答案：答案：（1）FIFO算法選擇的換出頁(yè)是物理塊算法選擇的換出頁(yè)是物理塊3中的第中的第3頁(yè)。頁(yè)。（2）LRU算法選擇的換出頁(yè)是物理塊算法選擇的換出頁(yè)是物理塊0中的第中的第2頁(yè)。頁(yè)。（3）改進(jìn)的）改進(jìn)的Clock算法選擇的換出頁(yè)是物理塊算法選擇的換出頁(yè)是物理塊2中的第中的第0頁(yè)。頁(yè)。2、在在一個(gè)請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中，假如一個(gè)作業(yè)的頁(yè)面走一個(gè)請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中，假如一個(gè)作業(yè)的頁(yè)面走向?yàn)椋合驗(yàn)椋?，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，目前，目前它還沒有任何頁(yè)裝入內(nèi)存，當(dāng)分配給該作業(yè)的物理它還沒有任何頁(yè)裝

3、入內(nèi)存，當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)目塊數(shù)目M分別為分別為3和和4時(shí)，請(qǐng)分別計(jì)算時(shí)，請(qǐng)分別計(jì)算采用采用LRU和和FIFO頁(yè)面淘汰算法時(shí)訪問過(guò)程中所發(fā)生的缺頁(yè)數(shù)和頁(yè)面淘汰算法時(shí)訪問過(guò)程中所發(fā)生的缺頁(yè)數(shù)和缺頁(yè)率，并比較所得的結(jié)果。缺頁(yè)率，并比較所得的結(jié)果。使用LRU算法時(shí)，訪問過(guò)程中發(fā)生缺頁(yè)的情況為：當(dāng)M=3時(shí)，缺頁(yè)次數(shù)為10，缺頁(yè)率為10/12；當(dāng)M=4時(shí)，缺頁(yè)次數(shù)為8，缺頁(yè)率為8/12?？梢?，增加分配給作業(yè)的內(nèi)存塊數(shù)，可減少缺頁(yè)次數(shù)，從而降低缺頁(yè)率。M=4使用FIFO算法時(shí)，訪問過(guò)程中發(fā)生缺頁(yè)的情況為：當(dāng)M=3時(shí)，缺頁(yè)次數(shù)為9，缺頁(yè)率為9/12；當(dāng)M=4時(shí)，缺頁(yè)次數(shù)為10，缺頁(yè)率為10/12?？梢?/p>

4、，增加分配給作業(yè)的內(nèi)存塊數(shù)，反而增加了缺頁(yè)次數(shù)，提高了缺頁(yè)率，這種現(xiàn)象被稱做Belady現(xiàn)象。 3、有一個(gè)二維數(shù)組：VAR A：ARRAY 1.100, 1.100） OF integer；按先行后列的次序存儲(chǔ)。對(duì)一采用LRU置換算法的頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器系統(tǒng)，假設(shè)每頁(yè)可存放200個(gè)整數(shù)。若分配給一個(gè)進(jìn)程的內(nèi)存塊數(shù)為3，其中一塊用來(lái)裝入程序和變量i、j，另外兩塊專門用來(lái)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(yè)面尚未裝入內(nèi)存。請(qǐng)分別就下列程序計(jì)算執(zhí)行過(guò)程中的缺頁(yè)次數(shù)。 程序1： FOR i:=1 TO 100 DO FOR j:=1 TO 100 DO Ai, j:= 0程序2： FOR

5、 j:=1 TO 100 DO FOR i:=1 TO 100 DO Ai, j:= 0 對(duì)于程序1，首次缺頁(yè)中斷（訪問A0，0時(shí)產(chǎn)生）將裝入數(shù)據(jù)的第1、2行共200個(gè)整數(shù)，由于程序是按行對(duì)數(shù)組進(jìn)行訪問的，只有在處理完200個(gè)整數(shù)后才會(huì)再次產(chǎn)生缺頁(yè)中斷；以后每調(diào)入一頁(yè)，也能處理200個(gè)整數(shù)，因此處理100100個(gè)整數(shù)共將發(fā)生50次缺頁(yè)。 對(duì)于程序2，首次缺頁(yè)中斷（訪問A0，0時(shí)產(chǎn)生）將裝入數(shù)據(jù)的第1、2行共200個(gè)整數(shù)，但由于程序是按列對(duì)數(shù)組進(jìn)行訪問的，因此在處理完2個(gè)整數(shù)后又會(huì)再次產(chǎn)生缺頁(yè)中斷；以后每調(diào)入一頁(yè)，也只能處理2個(gè)整數(shù)，因此處理100100個(gè)整數(shù)共將發(fā)生5000次缺頁(yè)。4.W-可寫

6、，R-可讀，E-可執(zhí)行( (1)1)指令指令STORE R1STORE R1，OO，7070。從段表的。從段表的第第0 0項(xiàng)項(xiàng)可讀出第可讀出第0 0段的合法位為段的合法位為0 0，表示相應(yīng)段，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(qǐng)求未裝入內(nèi)存，因此地址變換機(jī)構(gòu)將產(chǎn)生一缺段中斷，以請(qǐng)求OSOS將其調(diào)入內(nèi)存將其調(diào)入內(nèi)存。 (2)(2)指令指令STORE RlSTORE Rl，11，2020。從段表的第。從段表的第1 1項(xiàng)可以看出，雖然指令中的邏輯地址合法，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(duì)內(nèi)存的訪問方式段也已在內(nèi)存，但本指令對(duì)內(nèi)存的訪問方式( (寫

7、寫) )與保護(hù)碼字段與保護(hù)碼字段( (只讀只讀) )不符，故硬件將不符，故硬件將產(chǎn)生保護(hù)性中斷信號(hào)。產(chǎn)生保護(hù)性中斷信號(hào)。 操作系統(tǒng)常見題解析及模擬題內(nèi)容操作系統(tǒng)常見題解析及模擬題內(nèi)容 6 6 (3) LOAD R1, 3 (3) LOAD R1, 3，2020。從段表的第。從段表的第3 3項(xiàng)可讀出第項(xiàng)可讀出第3 3段的合法位為段的合法位為1 1，內(nèi)存始址為，內(nèi)存始址為80008000，段長(zhǎng)為，段長(zhǎng)為8080，存取控制為，存取控制為R R，因此，邏輯地址合法，訪問方式也合法，形成物理，因此，邏輯地址合法，訪問方式也合法，形成物理地址地址80208020后，指令將把該單元的內(nèi)容讀到寄存器后，指令將

8、把該單元的內(nèi)容讀到寄存器R1R1中。中。( (4)4)指令指令LOAD R1, 3LOAD R1, 3，100100。從段表的的第。從段表的的第3 3項(xiàng)可讀出第項(xiàng)可讀出第3 3段的合法位為段的合法位為l l，內(nèi)存始址，內(nèi)存始址為為80008000，段長(zhǎng)為，段長(zhǎng)為8080，存取控制為，存取控制為R R，因此，指令的邏輯地址中段內(nèi)地址超過(guò)了段長(zhǎng)，因此，指令的邏輯地址中段內(nèi)地址超過(guò)了段長(zhǎng)，地址變換機(jī)構(gòu)將產(chǎn)生越界中斷信號(hào)地址變換機(jī)構(gòu)將產(chǎn)生越界中斷信號(hào)。 (5)(5)指令指令JMP 2JMP 2，100100。從段表的第。從段表的第2 2項(xiàng)可讀出第項(xiàng)可讀出第2 2段的合法位為段的合法位為1 1，內(nèi)存始址

9、為，內(nèi)存始址為30003000，段長(zhǎng)為段長(zhǎng)為200200，訪問權(quán)限為，訪問權(quán)限為E E，因此邏輯地址與訪問方式都合法，形成物理地址，因此邏輯地址與訪問方式都合法，形成物理地址31003100，指，指令執(zhí)行后，將跳轉(zhuǎn)到內(nèi)存單元令執(zhí)行后，將跳轉(zhuǎn)到內(nèi)存單元31003100處繼續(xù)執(zhí)行。處繼續(xù)執(zhí)行。5 5、在、在一個(gè)頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，頁(yè)表內(nèi)容如下：一個(gè)頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，頁(yè)表內(nèi)容如下：若頁(yè)的大小為若頁(yè)的大小為4KB4KB，則地址轉(zhuǎn)換機(jī)制將邏輯地址，則地址轉(zhuǎn)換機(jī)制將邏輯地址0 0轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的物理地址轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的物理地址( )( )。A A81928192B B40964096C C20482048D D

10、10241024頁(yè)號(hào)頁(yè)號(hào)塊號(hào)塊號(hào)02113347頁(yè)表內(nèi)容頁(yè)表內(nèi)容6、設(shè)有8頁(yè)的邏輯空間，每頁(yè)有1024字，它們被映射到32塊的物理存儲(chǔ)區(qū)中，那么， 邏輯地址的有效位是_ 位，物理地址至少是 _ 位。7.內(nèi)存空間是_。 A.一維的 B.二維的 C.三維的 D.四維的8.邏輯地址對(duì)應(yīng)的是_。A.數(shù)據(jù)的地址 B.模塊的地址 C.內(nèi)存的基址 D.外存的基址9.物理地址對(duì)應(yīng)的是_。 A.數(shù)據(jù)的地址 B.模塊的地址 C.內(nèi)存的地址 D.外存的基址10.在頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，頁(yè)表的作用是實(shí)現(xiàn)從頁(yè)號(hào)到物理塊號(hào)的_.A.邏輯映射 B.物理映射 C.地址映射 D.邏輯地址映射11.在請(qǐng)頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，若邏輯地址中的頁(yè)號(hào)超過(guò)頁(yè)表控制寄存器中的頁(yè)表長(zhǎng)度，則會(huì)引起_。A.輸入、輸出中斷 B.時(shí)鐘中斷C.越界中斷 D.缺頁(yè)中斷12.在請(qǐng)頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，若所需的頁(yè)不在內(nèi)存，則會(huì)引起_。A.輸入、輸出中斷 B.時(shí)鐘中斷C.越界中斷 D.缺頁(yè)中斷ABCCCD13.在請(qǐng)頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)的頁(yè)面置換算法中，_選擇淘汰不再使用的頁(yè)或最長(zhǎng)時(shí)間不再使用的頁(yè)；_選擇淘汰在內(nèi)存駐留時(shí)間最長(zhǎng)的頁(yè)；_選擇淘汰最近一段時(shí)間內(nèi)使用最少的頁(yè)。14.在_