第五章存儲(chǔ)管理課外作業(yè)參考答案

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1.在一頁式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，內(nèi)存被劃分為32塊，頁面大小為l024字節(jié)，某作業(yè)的頁表如下圖所示。狀態(tài)位：1表示在內(nèi)存，0表示不在內(nèi)存頁號(hào)0123試問：

（1）規(guī)律地址應(yīng)占多少位？（2）物理地址應(yīng)占多少位？

（3）將規(guī)律地址998D，6351Q，98DH轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的物理地址。解：（1）規(guī)律地址應(yīng)占12位。

（2）物理地址應(yīng)占15位。

（3）998D：物理地址=5*1024+998=6118D（17E6H）

6351Q：由于頁號(hào)p=3，該頁面不在內(nèi)存中，所以產(chǎn)生缺頁中斷98DH：物理地址為2D8DH（或11661D）

2．在一個(gè)采用請(qǐng)求分頁存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，有一用戶作業(yè)，它依次要訪問的頁序列是：2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。若分派給作業(yè)可使用的主存空間共3個(gè)物理塊，請(qǐng)回復(fù)以下問題：

(1)按OPT頁面調(diào)度算法將產(chǎn)生多少次缺頁中斷？寫出依次淘汰的頁號(hào)。(2)按FIFO頁面調(diào)度算法將產(chǎn)生多少次缺頁中斷？寫出依次淘汰的頁號(hào)。(3)按LRU頁面調(diào)度算法將產(chǎn)生多少次缺頁中斷？寫出依次淘汰的頁號(hào)。(4)按CLOCK頁面調(diào)度算法將產(chǎn)生多少次缺頁中斷？寫出依次淘汰的頁號(hào)。解：

(1)OPT：6次缺頁中斷，依次淘汰的頁號(hào)：1，2，4

(2)FIFO：9次缺頁中斷，依次淘汰的頁號(hào)：2，3，1，5，2，4(3)LRU：7次缺頁中斷，依次淘汰的頁號(hào)：3，1，2，4(4)CLOCK：8次缺頁中斷，依次淘汰的頁號(hào)：2，3，1，5，4

3.請(qǐng)求分頁管理系統(tǒng)中，假設(shè)某進(jìn)程的頁表內(nèi)容如表所示：

頁號(hào)012頁框號(hào)101H--254H有效位（存在位）101塊號(hào)52011—狀態(tài)1110頁面大小為4KB，一次內(nèi)存的訪問時(shí)間是100ns，一次快表（TLB）的訪問時(shí)間是10ns，處理一次缺頁的平均時(shí)間為108ns（已經(jīng)包含更新TLB和頁表的時(shí)間），進(jìn)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(shè)①TLB初始為空；②地址轉(zhuǎn)換時(shí)先訪問TLB，若TLB沒有命中，再訪問頁表（忽略訪問頁表之后的TLB更新時(shí)間）；③有效位為0表示頁面不在內(nèi)存，產(chǎn)生缺頁中斷，缺頁中斷處理后，返回到產(chǎn)生缺頁中斷的指令處重新執(zhí)行。設(shè)有虛地址訪問序列2362H，1565H，25A5H，請(qǐng)問：⑴依次訪問上述三個(gè)虛地址，各需要多少時(shí)間？給出計(jì)算過程？⑵基于上述訪問序列，虛地址1565H的物理地址是多少？請(qǐng)說明理由。解：

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第五章存儲(chǔ)管理課外作業(yè)及答案

⑴根據(jù)頁式管理的工作原理，應(yīng)考慮頁面大小，以便將頁號(hào)和頁內(nèi)位移分解出來。頁面大小為4KB，則得到頁內(nèi)位移占虛地址的低12位，頁號(hào)占剩余高位?？傻玫?個(gè)虛地址的頁號(hào)P如下：???

2362H：P=2，訪問快表10ns，因初始為空，訪問頁表100ns得到頁框號(hào)，合成物理地址后訪問內(nèi)存100ns，共計(jì)10ns+100ns+100ns=210ns

1565H：P=1，訪問快表10ns，因初始為空，訪問頁表100ns落空，進(jìn)行缺頁中斷處理108ns，共計(jì)10ns+100ns+108ns+100ns=108ns

25A5H：P=2，訪問快表10ns，因第一次訪問已經(jīng)將頁號(hào)放入快表，因此花費(fèi)10ns就可合成物理地址后訪問內(nèi)存100ns，共計(jì)10ns+100ns=110ns

⑵基于上述訪問序列，當(dāng)訪問虛地址1565H時(shí)產(chǎn)生缺頁中斷，合法駐留集為2，必需從表中淘汰一個(gè)頁面，根據(jù)題目的置換算法，應(yīng)淘汰0號(hào)頁面，因此1565H的對(duì)應(yīng)頁框號(hào)為101H。由此可得1565H的物理地址為101565H。

4．設(shè)某計(jì)算機(jī)的規(guī)律地址空間和物理地址空間均為64KB.按字節(jié)編址。若某進(jìn)程最多需要6頁（Page）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，頁的大小為1KB.操作系統(tǒng)采用固定分派局部置換策略為此進(jìn)程分派4個(gè)頁框（PageFame）。頁號(hào)0123頁根號(hào)7429裝入時(shí)刻130230200160訪問位1111當(dāng)該進(jìn)程執(zhí)行到時(shí)刻260時(shí)，要訪問規(guī)律地址為17CAH的數(shù)據(jù)，請(qǐng)問答以下問題：（1）該規(guī)律地址對(duì)應(yīng)的頁號(hào)是多少？

（2）若采用先進(jìn)先出（FIFO）置換算法，該規(guī)律地址對(duì)應(yīng)的物理地址是多少？要求給出計(jì)算過程。

（3）若采用時(shí)鐘（CLOCK）置換算法，該規(guī)律地址對(duì)應(yīng)的物理地址是多少？要求給出計(jì)算過程。（設(shè)探尋下一頁的指針沿順時(shí)針方向移動(dòng)，且當(dāng)前指向2號(hào)頁框，示意圖如下。）

解：17CAH=(0001011111001010)2

（1）頁大小為1K，則頁內(nèi)偏移地址為10位，前6位是頁號(hào)，所以規(guī)律地址對(duì)應(yīng)的頁號(hào)為：5（2）FIFO：被置換的頁面所在頁框?yàn)?，所以對(duì)應(yīng)的物理地址為（0001111111001010）2=1FCAH