操作系统教程与实验 胡明庆 高巍 钟梅 课后习题答案

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1、习题61．什么是地址映射？地址映射由计算机系统中的哪一部分实现？地址映射也称为地址重定位、地址转换，是指将用户程序中的逻辑地址转换为内存中的物理地址的过程。地址映射由计算机系统中的硬件CPU所提供的寄存器来实现。2．设某时刻系统中有三个空闲区，其大小和首址分别为：(35KB，100KB)、(12KB，156KB)、(28KB，200KB)，设作业序列及其内存请求分别为：(JOB1，20KB)、(JOB2，15KB)、(JOB3，15KB)、（JOB4，13KB），设操作系统分配空闲区时，从空闲区的高地址开始分

2、配。⑴．分别使用首次适应、最佳适应和最坏适应3种算法对该作业序列进行分配。分别画出空闲区队列的初始状态和每次分配后的状态。⑵．根据分配的情况进行算法比较。⑴．解：首次适应算法：分配前的空闲队列：(35KB，100KB)、(12KB，156KB)、(28KB，200KB)JOB1，20KB分配后的空闲队列：(15KB，100KB)、(12KB，156KB)、(28KB，200KB)JOB2，15KB分配后的空闲队列：(12KB，156KB)、(28KB，200KB)JOB3，15KB分配后的空闲队列：(12KB

3、，156KB)、(13KB，200KB)JOB4，13KB分配后的空闲队列：(12KB，156KB)分配结果：全部分配。最佳适应算法：分配前的空闲队列：(12KB，156KB)、(28KB，200KB)、(35KB，100KB)JOB1，20KB分配后的空闲队列：(8KB，200KB)、(12KB，156KB)、(35KB，100KB)JOB2，15KB分配后的空闲队列：(8KB，200KB)、(12KB，156KB)、(20KB，100KB)JOB3，15KB分配后的空闲队列：(5KB，100KB)、(8K

4、B，200KB)、(12KB，156KB)、JOB4，13KB不能分配。分配结果：JOB4不能分配。最坏适应算法：分配前的空闲队列：(35KB，100KB)、(28KB，200KB)、(12KB，156KB)JOB1，20KB分配后的空闲队列：(15KB，100KB)、(28KB，200KB)、(12KB，156KB)JOB2，15KB分配后的空闲队列：(28KB，200KB)、(12KB，156KB)JOB3，15KB分配后的空闲队列：(13KB，200KB)、(12KB，156KB)JOB4，13KB分配

5、后的空闲队列：(12KB，156KB)分配结果：全部分配。4⑵．答：根据分配结果，针对该作业序列而言，首次适应算法和最坏适应算法比较好，4个作业都能分配；而最佳适应算法作业4不能分配。3．什么是“碎片”？分区管理中如何解决“碎片”问题？分页管理中如何解决“碎片”问题？答：动态分区管理中，每个进程所释放的内存空间作为一个空闲区加以再分配，而再分配时只能小于于当前空闲区的进程，所以每个空闲区再分配时会变为两个区：一个区分给当前请求内存空间的进程，剩下的空间依然作为空闲区等待分配。这样，分配后剩余的空闲区将会越分越

6、小，从而导致内存中存在大量的分散的小空闲区，这种小得不能再利用的空闲区称之为“碎片”。分区管理中碎片的产生其根本原因是程序要求连续的内存空间造成的，分页管理将程序空间切开分别存放到不连续的内存块中，以适应内存的不连续，然后通过页表将不连续的块与其相应的页对应起来，从而从根本上解决了碎片问题。4．分页管理如何实现虚拟内存？其理论依据是什么？答：分页管理采用动态分页算法实现虚拟内存，即只将部分页面调入内存就可以运行，在运行过程中需要哪一页时再将该页调入，从而利用有限的内存空间运行无限的程序空间，达到虚拟的效果。动

7、态分页管理方法的实现建立在局部性理论的基础上。局部性理论基于以下事实：在一段时间内，进程总是访问它所拥有的所有页面中的一个子集，并且这些页面往往在程序的虚地址空间中是相互邻接的。这就意味着程序对于内存的访问是不均匀的、高度局部化的。局部性理论由两个部分组成：1．时间局部性时间局部性指最近被访问过的页，在不久的将来再次被访问的可能性极大。支持这种理论的程序结构为：循环、过程调用、栈、以及用于记数和总计的变量等等。2．空间局部性空间局部性指进程倾向于访问一组邻接的页面，当某个页被访问，则与其相邻的页也可能被访问。

8、支持这种理论的程序结构是：数组遍历、代码程序的执行、程序员习惯于将相关的变量定义集中存放等等。5．什么是“页表”？其作用是什么？如果操作系统内存管理中规定：正在进行I/O交换的页不能被淘汰，操作系统应该如何描述页是否正在进行I/O的状态？答：页表是操作系统实现分页管理的数据结构，每个进程一张。其作用是建立进程的逻辑页与其所分配的内存物理块的对应关系，并且记录与页有关的状态和管理信息。如果管理中操作系