習(xí)題解答——虛擬存儲(chǔ)管理

1、第6章思考與練習(xí)題4頁(yè)式管理系統(tǒng)中，給定虛擬地址a相當(dāng)于為數(shù)據(jù)對(duì)（p，w），其中p為頁(yè)號(hào)，w為頁(yè)內(nèi)位移。令z為一頁(yè)的總字節(jié)數(shù)，試給出p和w關(guān)于z和a的函數(shù)。解答：p=int(a/z)w=a%z5假設(shè)當(dāng)前在處理機(jī)上執(zhí)行的進(jìn)程的頁(yè)表如下，所有數(shù)字都是十進(jìn)制，頁(yè)的大小為1024B。頁(yè)號(hào)存儲(chǔ)塊號(hào)0417232450（1）描述虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址的過(guò)程。（2）對(duì)于給定的以下虛擬地址，其物理地址是多少？a) 1052b) 2221c) 5499解答：（1）略（2）對(duì)于給定的以下虛擬地址，其物理地址是多少？a) 1052int(1052/1024)=1，1052%1024=28，頁(yè)號(hào)為1，查頁(yè)表得到存儲(chǔ)塊

2、號(hào)為7。7*1024+28=7196b) 2221int(2221/1024)=1，2221%1024=173，頁(yè)號(hào)為2，查頁(yè)表知該頁(yè)沒(méi)有調(diào)入內(nèi)存，產(chǎn)生缺頁(yè)中斷。c) 5499int(5499/1024)=5，5499%1024=379，頁(yè)號(hào)為5，查頁(yè)表得到存儲(chǔ)塊號(hào)為0。0*1024+379=03796一個(gè)進(jìn)程分配有4個(gè)頁(yè)面，如下表（下面的數(shù)字均為十進(jìn)制，每項(xiàng)數(shù)據(jù)都是從0開(kāi)始計(jì)數(shù)的）。頁(yè)號(hào)存儲(chǔ)塊號(hào)加載時(shí)間訪問(wèn)時(shí)間訪問(wèn)位修改位0226162101113016000206016101332016311訪問(wèn)頁(yè)號(hào)為4的頁(yè)，發(fā)生缺頁(yè)時(shí)，分別采用下列頁(yè)面置換算法時(shí)，將置換哪一頁(yè)，并解釋原因。（1）OPT（

3、最佳）置換算法（2）FIFO（先進(jìn)先出）置換算法（3）LRU（最近最少使用）算法（4）CLOCK置換算法解答：（1） OPT置換算法：題目給出條件不足，不能推斷出置換哪一頁(yè)（2） FIFO置換算法：置換第3頁(yè)，因?yàn)樗募虞d時(shí)間最早。（3） LRU算法：置換第1頁(yè)，因?yàn)樗脑L問(wèn)時(shí)間最早。（4） ClOCK算法：置換第1頁(yè)，因?yàn)樗脑L問(wèn)位和修改位均為0。7一個(gè)進(jìn)程有8個(gè)頁(yè)面，對(duì)頁(yè)面的訪問(wèn)軌跡如下：1，0，2，2，1，7，6，7，0，1，2，0，3，0，4，5，1，5，2，4，5，6，7分別說(shuō)明當(dāng)分配給該進(jìn)程的存儲(chǔ)塊數(shù)為M=3和M=4時(shí)，采用以下置換算法的缺頁(yè)次數(shù)和缺頁(yè)率。（1）OPT（最佳）置換算

4、法（2）FIFO（先進(jìn)先出）置換算法（3）LRU（最近最少使用）算法解答：（1）OPT（最佳）置換算法，M=3時(shí)1，0，2，2，1，7，6，7，0，1，2，0，3，0，4，5，1，5，2，4，5，6，71 1 1 1 6 6 2 3 4 4 4 6 7 0 0 0 0 0 0 0 0 5 5 5 5 2 7 7 1 1 1 1 1 2 2 2缺頁(yè)次數(shù)：13次，缺頁(yè)率13/23=56.52%OPT（最佳）置換算法，M=4時(shí)1，0，2，2，1，7，6，7，0，1，2，0，3，0，4，5，1，5，2，4，5，6，71 1 1 1 1 1 1 1 1 6 7 0 0 0 0 0 0 4 4 4 42

5、2 6 6 3 3 5 5 5 7 7 2 2 2 2 2 2缺頁(yè)次數(shù)：11次，缺頁(yè)率11/23=47.83%（2）FIFO（先進(jìn)先出）置換算法，M=3時(shí)1，0，2，2，1，7，6，7，0，1，2，0，3，0，4，5，1，5，2，4，5，6，71 1 1 7 7 7 1 1 1 0 0 0 1 1 1 5 5 5 0 0 0 6 6 6 2 2 2 4 4 4 2 2 2 6 6 2 2 2 0 0 0 3 3 3 5 5 5 4 4 4 7缺頁(yè)次數(shù)：18次，缺頁(yè)率18/23=78.26%FIFO（先進(jìn)先出）置換算法，M=4時(shí)1，0，2，2，1，7，6，7，0，1，2，0，3，0，4，5，1，

6、5，2，4，5，6，71 1 1 1 6 6 6 6 4 4 4 4 6 6 0 0 0 0 1 1 1 1 5 5 5 5 72 2 2 2 0 0 0 0 1 1 1 1 7 7 7 7 3 3 3 3 2 2 2缺頁(yè)次數(shù)：14次，缺頁(yè)率14/23=60.87%（3）LRU（最近最少使用）置換算法，M=3時(shí)1，0，2，2，1，7，6，7，0，1，2，0，3，0，4，5，1，5，2，4，5，6，71 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 4 4 7 0 0 7 7 7 7 2 2 4 4 4 2 2 6 6 2 2 6 6 1 1 3 3 5 5 5 5 5 5缺頁(yè)次數(shù)：16次，缺

7、頁(yè)率16/23=69.57%LRU（最近最少使用）置換算法，M=4時(shí)1，0，2，2，1，7，6，7，0，1，2，0，3，0，4，5，1，5，2，4，5，6，71 1 1 1 1 1 1 1 4 4 4 4 4 4 0 0 0 6 6 2 2 2 5 5 5 5 52 2 2 0 0 0 0 0 0 2 2 7 7 7 7 7 3 3 3 1 1 6 6缺頁(yè)次數(shù)：14次，缺頁(yè)率14/23=60.87%*8考慮一個(gè)進(jìn)程的頁(yè)訪問(wèn)軌跡，如果要求分配給進(jìn)程的存儲(chǔ)塊數(shù)為M，這些塊最初都是空的，頁(yè)訪問(wèn)串的長(zhǎng)度為P，包含N個(gè)不同的頁(yè)號(hào)，對(duì)于任何一種頁(yè)置換算法。（1）缺頁(yè)率的下限是多少？（2）缺頁(yè)率的上限是多少

8、？解答：略*9. 假設(shè)有下列程序語(yǔ)句int i;int an, bn, cn;for (i = 1; i <= n; i+)ci = ai + bi；頁(yè)的大小為100B，令n = 1000。假設(shè)a和b的初始值已設(shè)置好，c的初始值為0，數(shù)組以頁(yè)為單位連續(xù)存放，一個(gè)整數(shù)占2B，代碼及變量放在其它頁(yè)面，存取變量i不存在缺頁(yè)問(wèn)題。假設(shè)系統(tǒng)采用請(qǐng)求頁(yè)式存儲(chǔ)管理方案，頁(yè)面置換算法是FIFO。試問(wèn)：給該程序分配6個(gè)頁(yè)面，上面的程序在執(zhí)行過(guò)程中發(fā)生多少次缺頁(yè)？當(dāng)程序執(zhí)行完畢時(shí)，留在內(nèi)存的6個(gè)頁(yè)面屬于哪些數(shù)組？解答：頁(yè)大小100B，一個(gè)整數(shù)占2B，因此一頁(yè)可存放50個(gè)整數(shù)。6個(gè)頁(yè)面可存放6*50=300個(gè)整數(shù)。3個(gè)數(shù)組，平均每個(gè)數(shù)組放10