操作系统 第四章作业讲解

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1、1、“整体对换从逻辑上也扩充了内存，因此也实现了虚拟存储器的功能”这种说法是否正确？请说明理由。答：上述说明法是错误的。整体对换将内存中暂时不用的某个程序及其数据换出至外存，腾出足够的内存空间以装入在外存中的、具备运行条件的进程所对应的程序和数据。虚拟存储器是指仅把作业的一部分装入内存便可运行作业的存储器系统，是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统，它的实现必须建立在离散分配的基础上。虽然整体对换和虚拟存储器均能从逻辑上扩充内存空间，但整体对换不具备离散性。实际上，在具有整体对换功能的系统中，进程的大小仍受到实际内存容量

2、的限制。2、某系统采用页式存储管理策略，拥有逻辑空间32页，每页为2KB，拥有物理空间1MB。1）写出逻辑地址的格式。2）若不考虑访问权限等，进程的页表有多少项？每项至少有多少位？3）如果物理空间减少一半，页表结构应相应作怎样的改变？答：1）该系统拥有逻辑空间32页，故逻辑地址中页号必须用5位来描述，而每页为2KB，因此，页内地址必须用11位来描述。这样，可得到它的逻辑地址格式如下：0101115页内地址页号2）每个进程最多有32个页面，因此，进程的页表项最多为32项；若不考虑访问权限等，则页表项中只需给出页所对应的物理块号。1MB的物理空间可分成29个内存

3、块，故每个页表项至少有9位。3）如果物理空间减少一半，则页表中项表项数仍不变，但每项的长度可减少1位。3、已知某系统页面长4KB，每个页表项为4B，采用多层分页策略映射64位的用户地址空间。若限定最高层页表只占1页，则它可采用几层分页策略？答：方法一：由题意可知，该系统的用户地址空间为264B，而页的大小为4KB，故作业最多可有264/212（即252）个页，其页表的大小则为252*4（即254）B。因此，又可将页表分成242个页表页，并为它建立两级页表，两级页表的大小为244B。依次类推，可知道它的3、4、5、6级页表的长度分别是234B、224B、214

4、B、24B，故必须采取6层分页策略。方法二：页面大小为4KB=212B，页表项4B=22B，因此一个页面可以存放212/22=210个面表项，因此分层数=INT[64/10]=6层4、对于表所示的段表，请将逻辑地址（0，137）、（1，4000）、（2，3600）、（5，230）转换成物理地址。段表段号内存地址段长050K10KB160K3KB270K5KB3120K8KB4150K4KB答：[0,137]：50KB+137=51337；[1，4000]：段内地址越界；[2，3600]：70KB+3600=75280；[5，230]：段号越界。5、在一个请求

5、分页系统中，假如一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，目前它还没有任何页装入内存，当分配给该作业的物理块数目M分别为3和4时，请分别计算采用OPT、LRU和FIFO页面淘汰算法时，访问过程中所发生的缺页次数和缺页率，并比较所得结果。（选做括号内的内容：根据本题的结果，请查找资料，说明什么是Belady现象，在哪种置换算法中会产生Belady现象，为什么？）答：1）使用OPT算法时，访问过程中发生缺页的情况为：当M=3时，缺页次数为7，缺页率为7/12；当M=4时，缺页次数为6，缺页率为6/12。可见，增加分配给作业的内存块数，可

6、减少缺页次数，从而降低缺页率。访问过程中的缺页情况（M=3，OPT算法）页面引用432143543215物理块444455533332221441缺页×××××××置换√√√√访问过程中的缺页情况（M=4，OPT算法）页面引用432143543215物理块444441333332222155缺页××××××置换√√2）使用LRU算法时，访问过程中发生缺页的情况为：当M=3时，缺页次数为10，缺页率为10/12；当M=4时，缺页次数为8，缺页率为8/12。可见，增加分配给作业的内存块数，可减少缺页次数，从而降低缺页率。访问过程中的缺页情况（M=3，LRU算法）

7、页面引用432143543215物理块444111522233344333522234411缺页××××××××××置换√√√√√√√访问过程中的缺页情况（M=4，LRU算法）页面引用432143543215物理块44444445333333322551111222缺页××××××××置换√√√√2）使用FIFO算法时，访问过程中发生缺页的情况为：当M=3时，缺页次数为9，缺页率为9/12；当M=4时，缺页次数为10，缺页率为10/12。可见，增加分配给作业的内存块数，反而增加了缺页次数，提高了缺页率，这种现象被称做Belady现象。访问过程中的缺页情况（M

8、=3，FIFO算法）页面引用432143543215