某系統(tǒng)采用動態(tài)分區(qū)存儲管理技術,某時刻內存中有三個空PPT_第1頁
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文檔簡介

1、一個系統(tǒng)使用動態(tài)分區(qū)存儲管理技術。在某個時間點,內存中有三個可用區(qū)域。第一地址和大小是可用區(qū)域1 (100KB、10KB)可用區(qū)域2(200KB、30KB)可用區(qū)域3 (300KB、15KB)(1)(2)使用第一適應法和最佳適應法繪制當前空閑分區(qū)鏈。(3)有以下操作序列:作業(yè)1要求15KB,作業(yè)2要求16KB,作業(yè)3要求10KB,可以將作業(yè)序列加載到內存中的算法是什么?(提供簡單的分配過程),1、100k、(1)、110k、200k、230k、300k、315k、2已知頁面大小為1024字節(jié)。將邏輯地址1011,2148,3000,5012轉換為相應的物理地址(注意:其中塊號為頁碼)。6,(其

2、中方括號內的第一個元素是段編號,第二個元素是段內的地址),9,邏輯地址0,65:相應的主內存地址為60065665。邏輯地址1,55:段中的地址超出了段長度,因此段地址超出了范圍。邏輯地址2,90:其主內存地址為1000901090。邏輯地址3,20:狀態(tài)位為0時,由于段位于輔助位置,因此會發(fā)生段中斷??紤]到10、8頁、每頁1K字節(jié)的邏輯空間,映射到32個物理塊的存儲。問:(1)有多少個有效的邏輯地址?(2)有效的物理地址是多少?解決牙齒問題的關鍵是在頁面管理中要知道“頁面”和“塊”牙齒一樣大,這樣才能知道物理存儲是32K。(1)邏輯地址13位(2)物理地址15位、11、(1)內存訪問周期為0

3、.6us時,CPU從內存訪問命令(或操作數)需要多長時間?(2)如果使用express,express的命中率為75,則內存的平均訪問周期是多少?(1)由于頁面表位于內存中,命令(或操作數)需要訪問內存兩次,因此需要0.6us2=1.2us的時間。(2)假設在這里訪問快車票的時間可以忽略,命中快車票的時候只需要訪問一次。因此,需要知道平均訪問周期為0.6us0.75 1.2us(1-0.75)=0.75us密鑰:訪問快車表的時間,并且可以忽略平均訪問周期的概念。12,內存容量512K,輔助內存容量2G,邏輯地址格式:段號2920bit段內地址查找190bit虛擬存儲的實際容量?13,虛擬內存的

4、物理大小由系統(tǒng)的邏輯地址結構、主內存和輔助內存容量確定。虛擬內存容量的理論價值為210 * 220=1g。最大段內地址為220=1M,遠遠大于內存容量,段長度超過512K的內存容量,因此最大實際段長度為512k,而不是1M牙齒。因此,虛擬存儲容量的計算方法為210 *512K=210 *0.5M=0.5G。0.5G2G,因此虛擬存儲的實際容量為0.5G。內存容量512K,輔助內存容量2G,邏輯地址格式:具有段號2920bit段內地址190bit的電腦系統(tǒng)。您在尋找虛擬存儲的物理容量嗎?14,訪問一次數據是否需要時間?現在連續(xù)四次讀取同一頁的數據,每次讀取數據需要時間嗎?15、系統(tǒng)訪問數據時有三

5、種茄子可能性。1、訪問數據的頁面位于內存中,相應的分頁表項目已存儲在快速表中。在牙齒情況下,訪問數據的時間為:查詢快速表的時間訪問內存數據的時間=1us 8us=9us 2,訪問數據的頁面位于內存中,但分頁表項不會存儲在快速表中,并且不會命中快速表。從牙齒點訪問數據的時間如下:查詢頁面表格的時間記憶體資料存取時間=8us 8us=16us 3,存取資料的頁面不在記憶體中。丟失頁面中斷。在牙齒情況下,訪問數據的時間為:訪問時間內存數據以查詢查詢頁表的缺少時間頁表的時間=8us20 us8 us8 us=44 8 8us 8us=16us;8us 20us 8us 8us=44us。第二,該頁面上

6、的分頁表項目已交換為快速表格。訪問是連續(xù)的,沒有頁面脫落的可能性,因此第二次、第三次、第四次訪問時間相同,需要1us 8us=9us。17,虛擬存儲的用戶空間總計為32頁,每頁1KB,主內存16KB。問:(1)邏輯地址的有效位是什么?(2)物理地址需要多少分鐘?(3)假設系統(tǒng)用戶的0、1、2和3頁分配了物理塊號5,10,4,7,請將虛擬地址0A5C和093C轉換為物理地址。(1)節(jié)目空間大小為32KB,因此邏輯地址的有效位數為15位。(2)內部存儲空間大小為16KB,因此物理地址至少需要14位。(3)如果頁面為1KB,則虛擬地址0A5C為頁碼00010,頁面內地址為100101100。牙齒頁面

7、位于內存的第四個塊編號0100,因此0A5C的物理地址為0100100101100或125CH。(4)可以用同樣的方法獲得。093C的物理地址為113CH。18,考慮具有高速表的請求分頁系統(tǒng)。內存的讀寫周期為1us,在內部和外部內存之間傳輸頁面的平均時間為5毫秒,快速表的命中率為80%,頁面故障率為10,獲取內存的有效訪問時間。19,內存中的有效訪問時間Efficent Access Time(EAT)也稱為平均訪問時間Average Access Time(AAT)。計算方法如下:EAT命中速度表中的訪問時間速度命中百分比命中內存時的訪問時間內存命中百分比頁失敗時的訪問時間頁故障率是EAT=

8、1U S80 % 2U S10 %(5000 US2 US)10%=0.8 US 0.2 US 500.2 US=50,特別是頁失敗時的頁傳輸時間因為如果頁面壞了,就會錯過速記表。(David assell,Northern Exposure(美國電視電視劇),頁面),20,對于使用快速表的頁面虛擬內存,請將快速表的命中率設置為70,內存的訪問周期為1us是。處理缺失的頁面時,如果內存中有可用空間,或者替換的頁面在內存中未修改,則處理缺失的頁面需要8毫秒,否則需要20毫秒。更換的頁面60牙齒在后一種情況下,允許有效訪問時間不超過2us的最大空缺頁面百分比是多少?21,允許的最大空缺頁面百分比為

9、p,1us 0.7 2 us(1-0.7-p)(0.48 ms 0.620 ms)p=2us為0.7 0.6-2p 3200p 1200p(1) CPU利用率為15,磁盤利用率為95。(2) CPU利用率為88,磁盤利用率為3。(3) CPU利用率為13,磁盤利用率為5。(1)可能發(fā)生抖動現象,需要減少系統(tǒng)中的進程數。(2)系統(tǒng)相對正常,可以適當增加進程數,提高資源利用率。(3)CPU和磁盤利用率都很低,需要增加并發(fā)進程數。23,在頁存儲管理系統(tǒng)中訪問內存一次的時間為8us,查詢快速表一次的時間為1us,缺少頁的中斷時間為20us。假設對頁表的查詢與對快速表的查詢同時執(zhí)行,則查詢頁表時,如果頁

10、有內存,但快速表沒有分頁表項,分頁表項將自動發(fā)送到快速表。操作最多可以在內存中保留3頁。作業(yè)現在開始運行。系統(tǒng)連續(xù)訪問任務、5、7、6、4、2頁上的數據,方法是分別使用FIFO算法和最優(yōu)頁面替換算法,以獲得每個算法訪問這些數據所需的總時間。24,LRU第2頁:208*3第4頁:20 8*3第5頁:20 8*3第2頁:8 1第7頁:20 8*3第6頁:20 8*3第4頁:20 8*3第8頁(2)使用物理地址編程意味著程序員分配內存空間,程序員不能預先協商每個程序應占用的內存空間的位置,因此程序在多個節(jié)目系統(tǒng)中占用的內存空間可能徐璐崩潰。(3)在多節(jié)目系統(tǒng)上,無法保證程序運行時所需的內存空間全部空

11、閑。因此,應引入統(tǒng)一編程時使用的地址,該地址可以根據運行節(jié)目時分配的內存空間解析為相應的物理地址。牙齒地址是邏輯地址。邏輯地址的引入方便了內存孔劉、保護和擴展。26,比較靜態(tài)置換和動態(tài)置換?!爸匦露ㄎ弧睂嶋H上是指兩個相互連接的東西。一個是確定運行的程序在內存中的位置。二是將程序的邏輯地址轉換為物理地址。后一件事由前一件事決定。27,比較靜態(tài)和動態(tài)目標更改。無需添加硬件地址轉換機構,即可輕松實現靜態(tài)重新定位的特征。通常,必須為每個程序指派連續(xù)的存儲庫。在重定目標期間加載內存的代碼已更改。節(jié)目運行過程中不再發(fā)生地址轉換。在節(jié)目運行期間無法移動,難以與程序共享數據,內存利用率低。28,動態(tài)重新定位功

12、能,依賴硬件地址轉換機構,存儲管理軟件算法更復雜。節(jié)目代碼按原樣加載到內存中,在重新定位期間保持不變(重新定位生成的物理地址存儲在記憶體位址寄存器中)。同一代碼中的同一邏輯地址會在每次運行時重新定位。只要變更預設位址,就可以在記憶體中移動程式碼。動態(tài)重新定位將程序分配到不連續(xù)的存儲。因此,動態(tài)重新定位需要硬件支持,但由于支持程序浮動,便于利用零碎的內存空間,易于使用信息孔劉和虛擬存儲,現代計算機大多使用動態(tài)重新定位。實施虛擬存儲還需要動態(tài)重新定位技術支持。,29,在存在管理中,管理方法主要分為哪兩種茄子類型?實際的記憶體管理方法主要包括:(1)連續(xù):用戶程序需要占用連續(xù)內存空間,例如分區(qū)存儲管

13、理。(2)離散:用戶程序不必占用頁面、段、段頁面等連續(xù)的內存空間。一個用戶程序在內存中可能不連續(xù)。如果一個頁面或段多于兩個,則需要訪問30,為什么分頁和段管理中的命令或操作數兩次?如何解決牙齒問題?用于地址轉換的分頁表或段表也存儲在內存中,因此,要將CPU提供的邏輯地址更改為物理地址,必須先訪問內存中的分頁表和段表,然后根據形成的物理地址訪問指令或數據兩次。解決牙齒問題的方法是提供一種稱為“快速表”的硬件,它可以存儲運行當前進程的分頁表或段表的一部分?!翱焖俦怼痹L問時間很快,可以節(jié)省訪問分頁表和段表所需的時間。存儲訪問具有時間和空間的“局部性”,因此速記表的命中率一般可達70%到90%。頁和段

14、表需要在系統(tǒng)運行過程中的每一分鐘進行訪問,因此訪問時間會略有縮短,累積節(jié)省時間會大大增加。31,段頁需要訪問內存多少次才能獲得存儲系統(tǒng)、命令或數據?需要訪問內存三次才能從段頁面系統(tǒng)獲取命令或數據。第一次訪問是訪問內存中的段表,以獲取分頁表起始地址。第二種訪問是訪問內存中的頁表,刪除與邏輯頁相對應的內存物理塊號,形成指令或數據的物理地址以及頁內的地址。第三次訪問實際上是從第二次訪問獲得的地址中取出指令或數據。32,為什么段管理節(jié)目孔劉和保護比頁管理更有意義。因為段是有意義的邏輯整體,如主節(jié)目、子節(jié)目、數據表、工作區(qū)等。像書的章節(jié)或自然段。頁面只是物理大小,并不像書的一頁那樣有完整的意義。(威廉莎士比亞,哈姆雷特)不僅要共享節(jié)目,還要共享的對象是像子程序一樣有意義的整體。在節(jié)目保護方面,每個流程都必須徐璐使用其擁有的訪問權限訪問其他程序,訪問權限(R、W、E等)以及完全意義上的目標更有意義。因此,在孔劉和保護方面,分段管理比頁面管理更有意義。33,替代算法的

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