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1、计算机操作系统应用题Tuesday, January 04, 2011第 1 页 共 5 页题目一题目一:在一个采用页式虚拟才存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的逻辑页序列是:1，2，1,0,4,1,3,4,2,1，现分配给该作业的 3块物理内存，若该作业的第 0 页已经装入主存，请回答下列问题：（1）按 FIFO 调度算法将产生几次缺页中断，依次淘汰的页号是哪些，缺页率是多少。（2）按 LRU 调度算法将产生几次缺页中断，依次淘汰的页号是哪些，缺页率是多少。答案答案:（1）按 FIFO 调度算法11, 21, 2, 02, 0, 4 第一次缺页中断, 淘汰 1 号0, 4, 1 第
2、二次缺页中断, 淘汰 2 号4, 1, 3 第三次缺页中断, 淘汰 0 号1, 3, 2 第四次缺页中断, 淘汰 4 号10 次访问有 4 次缺页, 缺页率是 40%(2) 按 LRU 调度算法 11, 2 2, 12, 1, 01, 0, 4 第一次缺页中断, 淘汰 2 号0, 4, 14, 1, 3 第二次缺页中断, 淘汰 0 号1, 3, 43, 4, 2 第三次缺页中断, 淘汰 1 号4, 2, 1 第四次缺页中断, 淘汰 3 号10 次访问有 4 次缺页, 缺页率是 40%题目二题目二: :若在一分页存储管理系统中，某作业的页表如下所示。已知页面大小为 1024 字节，试将逻辑地址1
3、011，2148，4000，5012 转化为相应的物理地址。页号 物理块号 0 2 1 3 2 1 3 6答案答案:物理地址由页号 P 和页内地址 W 两部分组成。P 等于逻辑地址除以页面大小的除数。W 等于逻辑地址除以页面大小的余数。物理块号和页面大小相同。则逻辑地址为 1011 的物理地址算法如下：P=1011/1024=0,W=1011,据页表可知页号为 0 的页对应的是物理块号为 2 的块，所以物理地址=2*1024+1011=3059；同理 2148：P=2148/1024=2,W=100.页号为 2 对应物理块号 1，物理地址=1*1024+100=1124；4000：P=4000
4、/1024=3,W=904.页号为 3 对应物理块号 6，物理地址=6*1024+904=7048；5012：P=5012/1024=4,页号为 4 的页面在页表中没有，所以要产生页面中断，请求将外存中的页面调入内存。计算机操作系统应用题Tuesday, January 04, 2011第 2 页 共 5 页题目三题目三:、如果一个进程在执行进程中，访问的页号顺序如下： 1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3 进程固定占据 4 个页面，问：分别采用先进先出页面置换算法（FIFO）和最近最久未使用置换算法（LRU）时，各产生多少次缺页中断？并要求写出两种算法下产生缺页中断时淘
5、汰的页号。答案答案:如果刚开始的 4 次也算缺页中断的话，先进先出 产生 11 次，淘汰页号 1，2，3，4,5,6,2最久最近未用产生 9 次，淘汰页号 3,4,5,6,1要睡觉了，算得匆忙，具体过程图不好画出来了，你自己检查遍看看是不是这个结果题目四题目四:例 3 若在一分页存储管理系统中，某作业的页表如下所示。已知页面大小为 1024 字节，试将逻辑地址 1011，2148，4000，5012 转化为相应的物理地址。【分析】 页式存储管理的地址结构是一维的，即逻辑地址（或物理地址）只用一个数值即可表示。若给定逻辑地址 A，页面的大小为 L，则页号 p 和页内地址 d 可按照下式求得：p=
6、int A/L d=A mod L 其中，int 是取整函数（取数值的整数部分），mod 是取余函数（取数值的余数部分）。下图显示了页式管理系统的地址转换机构。 页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射。以逻辑地址的页号检索页表，得到该页的物理块号；同时将页内地址 d 直接送入物理地址寄存器的块内地址字段中。这样物理块号和块内地址拼接成了实际访问内存的地址，从而完成了从逻辑地址到物理地址的转换。所以物理地址的计算公式为：物理地址块的大小（即页的大小 L）*块号 f页内地址 d解 本题中，为了描述方便，设页号为 p，页内位移为 d，则： （1）对于逻辑地址 1011，pint（1011/102
7、4）0，d1011 mod 10241011。查页表第 0 页在第 2 块，所以物理地址为1024*210113059。 （2）对于逻辑地址 2148，pint（2148/1024）2，d2148 mod 1024100。查页表第 2 页在第 1 块，所以物理地址为 10241001124。 （3）对于逻辑地址 4000，pint（4000/1024）3，d4000 mod 1024928。查页表第 3 页在第 6 块，所以物理地址为1024*69287072。 （4）对于逻辑地址 5012，pint（5012/1024）4，d5012 mod 1024916。因页号超过页表长度，该逻辑地址非
8、法。 题目五题目五:分页存贮管理中，页的大小为 1K，逻辑地址为 4101 的页号和页内地址分别是：答案: 页号是 4，页内地址是 5。计算方法，一页是 1K，那么第 4 页的起始地址就是 4096，4101 的页内地址就是 4101-4096=5必备知识点必备知识点:1.逻辑地址（或相对地址）：用户程序经编译之后的每个目标模块都以 0 为基地址顺序编制所得的地址；2.物理地址：内存中各物理存储单元的地址是从统一的基地址开始顺序编制的，这种地址称之为物理地址或绝对地址；3.逻辑地址空间（或地址空间）：由程序中逻辑地址组成的地址范围；4.内存空间（或物理空间或绝对空间）：由内存中一系列存储单元所
9、限定的地址范围；页号块号02132136计算机操作系统应用题Tuesday, January 04, 2011第 3 页 共 5 页5.重定位：程序和数据装入内存时，需对目标程序中的地址进行修改，这种把逻辑地址转变为内存物理地址的过程；6.静态重定位：是在目标程序转入内存时，由转入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修改，即把程序的逻辑地址都改为世纪的地址内存地址；7.动态重定位：是在程序执行期间，每次访问内存之前进行重定位，这种变换是靠硬件地址转化机构实现；8.碎片：内存中这种熔炼太小，无法被利用的小分区叫做碎片或零头；9.紧缩（或拼凑）：为解决碎片问题，移动某些已分配区的内容，使所有进程
10、的分区紧挨在一起，而把空闲区留在另一端，这种技术称为紧缩（或拼凑）10.虚拟存储器：用户所能作为可编址内存对待的虚拟存储空间，它使用户逻辑存储器与物理存储器分离，是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间；11.块表：为了解决在内存中放置页表带来存取速度下降的矛盾，可以使用专用的、高速小容量的联想存储器。12.系统抖动：若采用的置换算法不合适，可能出现这样的现象：刚刚被换出的页，很快又被访问，为把它调入而换出另一页，之后又访问刚被换出的页，如此频繁地更换页面，以致系统的大部分时间花费在页面的调换和传输上，此时，系统好像很忙，但实际效率却很低，这种现象称为系统抖动；13.程序转入内
11、存的方式：绝对转入方式，可重定位转入方式和动态运行时转入方式；14.固定分区法：内存中分区的个数固定不变，各个分区的大小也固定不变，但不同分区的大小可以不同。每个分区只可转入一道作业；15.动态分区法：各个分区是在相应作业要进入内存时才建立的，使其大小恰好适应作业的大小；16.分页存储管理的基本方法：逻辑空间分页，内存空间分块，块与页的大小相等，页连续而块离散，用页号查页表，由硬件作转换；17.在分页系统中页面大小由谁决定？页表的作用是？如何将逻辑地址转换成物理地址？答案：（1）在分页系统中页面大小由硬件决定；（2）页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射；（3）逻辑地址转换成物理地址的过程
12、：用页号 P 去检索页表，从页表中得到该页的物理块号 f，把它装入物理地址寄存器中。同时，将页内地址 d 直接送入物理地址寄存器的块内地址字段中。这样，物理地址寄存器中的内容就是由二者拼接成的实际访问内存的地址，从而完成了从逻辑地址到物理地址的转换。18.请求分页技术与简单分页技术之间的根本区别：请求分页提供虚拟存储器，而简单分页系统并未提供虚拟存储器；19.某虚拟存储器的用户编程空间共 32 个页面，每页为 1KB，内存为 16KB，假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理快的对照表如下：页号物理块号05110计算机操作系统应用题Tuesday, January 04, 2011第
13、 4 页 共 5 页问题：计算逻辑地址 0A5C（H）所对应的物理地址。解答：解答：页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和业内地址。由已知条件“用户编程空间共 32 个页面” ，可知页号部分占 5 位；由“每页为 1KB” ，1K=210，可知页内地址占 10 位。由“内存为 16KB” ，可知有 16 块，块号为 4 位。逻辑地址0A5C（H）所对应的二进制表示形式是：000 1010 0101 1100，根据上面的分析，下划线部分为页内地址，编码“000 10”为页号，表示该逻辑地址对应的页号为 2，查页表，得到物理块号是 4（十进制） ，即物理块地址为：0100 ，拼接块内地址 10
14、0101 1100，得 01 0010 0101 1100 ，即 125C（H） 。20.考虑下述页面走向：1 2 3 4 2 1 5 6 2 1 3 7 6 3 2 1 2 3 6 ，当内存块数量分别为3，5 时，试问 LRU、FIFO、OPT 这三种置换算法的缺页次数各是多少？（注意：所有内存块最初都是空的，所以，凡第一次用到的页面都产生一次缺页）淘汰算法 内存块数 LRUFIFOOPT31516115810721.考虑下面的存储访问序列，改程序的大小 460 字： 10 11 104 170 73 309 185 245 246 434 458 364设页面大小是 100 字，请给出该访
15、问序列的页面走向，又设改程序基本可用内存是 200 字，采用 FIFO 置换算法，求出其缺页率，如果采用LRU 置换算法，缺页率是多少？如果踩哦那个最有淘汰算法，其缺页率又是多少？（注：缺页率=缺页次数 / 访问页面总数）解解：根据已知条件页面大小是 100 字，将页面访问序列简化为：0 ， 0，1 ，1 ，0 ， 3， 1 ，2 ，2 ， 4 ，4 ，3 又因为该程序基本可用内存是 200 字，可知内存块数为 2 。采用先进先出置换算法（FIFO） ，总共有 6 次缺页，缺页率为 6/12=50%，具体算法如下：页面走向001103122443块 1003344块 211223缺页缺缺缺缺缺缺采用最近最少使用置换算法（LRU） ，总共有 6 次缺页，缺页率为 6/12=50%,具体算法如下：页面走向001103122443块 10001144块 2133223缺页缺缺缺缺缺缺缺采用最佳置换算法（OPT） ，总共有 5 次缺页，缺页率 41.6%，具体算法如下：页面走向001103122443块 100333块 211243缺页缺缺缺缺缺2437计算机操作系统应用题Tuesday, January 04, 2011第 5 页 共 5 页
