计算机操作系统第七章_在请求分页系统中,某作业a有10个页面

计算机操作系统第七章课后作业

7-1：存储管理的功能及目的是什么？

答：存储管理功能：
1） 将逻辑地址映射为物理主存地址
2） 在多用户之间分配物理主存
3） 对各用户区的信息提供保护措施
4） 扩充逻辑主存区
目的：
1） 提高资源利用率，尽量满足多个用户对主存的要求
2） 能方便用户使用内存，使用户不必考虑作业具体放在内存的哪个区域。

7-2：什么是逻辑地址？什么是物理地址？为什么要进行两者的转换工作？

答：系统为每个用户提供0~（n-1）的一组逻辑地址，即提供一个虚拟地址空间，每个应用程序相信它的主存是由0单元开始的一组连续地址组成，用户的程序地址（指令地址或者操作数地址）均为逻辑地址。
物理地址是计算机主存单元中的真实地址，又称为绝对地址和实地址。对于每个逻辑地址，在主存中并没有一个固定的实在的物理单元与之对应，因此根据逻辑地址还不能直接到内存中读取数据，所以需要两者之间进行转换工作。

7-6：假定某程序装入主存后的首地址为36000，某时刻该程序执行了一条传送指令“MOV AX，[1000]”，其功能是将1000号单元内的数据送AX寄存器。试用图画出该指令执行时的地址重定位过程，并给出数据所在的物理地址（题中数字为十进制数）。

7-12．已知主存有256KB容量，其中OS占用低地址20KB，现有如下程序序列。

程序1要求80KB；程序2要求16KB；程序3要求140KB
程序1完成，程序3完成
程序4要求80kB；程序5要求120KB
试分别用首次适应算法和最佳适应算法处理上述程序序列，
（在存储分配时从高址处分割作为已分配区）
（1）画出程序1、2、3进入主存后主存的分配情况。
（2）画出程序1、3完成后主存分配情况。
（3）试用上述两种算法画出程序1、3完成后的空闲区队列结构（要求画出分区描述器信息，假定分区描述器所需占用的字节数已包含在程序所要求的主存容量中）
（4）哪种算法对该作业序列而言是合适的？简要说明分配过程。

（1）

（2）

（3）
首次适应算法：

最佳适应算法：

（4）答：最佳适应法对该程序序列是合适的。若采用首次适应法，则应将起始地址为19KB的空白区（大小为140KB）分配给程序4，还剩下96KB空白区。此时系统中有两个空白区，它们的大小分别为96KB和80KB，都不能满足程序5的需求。所以这种方法对该程序序列是不合适的。若采用最佳适应法，则应先将起始地址为176KB的空白区（大小为80KB）分配给程序4。此时系统中还有一个空白区，即起始地址为19KB，大小为 40KB的空白区，它可以满足程序5的需求（120KB）。因此最佳适应法对该程序序列是合适的。

7-14已知主存容量为64KB，某一作业A的地址空间如图7.40 所示，它的4个页面(页面大小为 1KB ) 0 、1 、2 、3被分配到主存的2 、4 、 6 、7块中
( 1 )画出作业A的页面映射表。

(2)当200号单元处有一条指令“mov r1,[3500]”执行时，如何进行正确的地址变换，以使3500处的内容12345装入r1中，要求用图画出地址变换过程，并给出最终的物理地址。
答:因为每页大小为1KB=1024字节，而 3500=31024+428 ，可知逻辑地址 3500对应的页号为3，页内地址为428。根据页号检索页表可知对应的物理块号为7，所以物理地址为:71024+428=7596

7-17：什么是系统的“抖动”？它有什么危害？

答：抖动又称为颠簸，它是指导致系统效率急剧下降的主存和辅存之间的频繁页面置换现象。
CPU的资源将完全消耗在缺页中断上，处理速度很慢，大多数处于等待状态，导致整个计算机系统的总崩溃。

7-21在请求分页系统中，某作业A有10个页面，系统为其分配了3个主存块，设该作业第0页已经装入内存，进程运行时访问页面的轨迹是0 1 3 0 5 2 0，试用页号栈的方法回答如下问题。

(1) 在FIFO置换算法下，缺页中断次数是多少?画图说明每一次页面置换前后的情况。
0 1 3 0 5 2 0
0 0 0 0 5 5 5
1 1 1 1 2 2
3 3 3 3 0
缺页次数：5次。
(2) 若采用最久未使用置换算法，回答上述同样问题。
0 1 3 0 5 2 0
0 1 3 0 5 2 0
0 1 3 0 2 2
0 1 3 0 5
缺页次数：4次。

7-25：如何实现段式系统中的存取控制？

答:首先建立段表，段表包括逻辑段号，物理段起始地址和物理段长度三项内容。其次建立内存分配表。内存分配表包括已分配区表和空闲区表。段式存储管理为程序的每一个分段分配一个连续的内存空间。空闲区的分配也可以采用首先适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法。进行内存分配的时候根据段长照出一个可以容纳该段的一个空闲区，分割这个空闲区，一部分用来装入该信息，另一部分仍为空闲区。但没有足够大的空闲区时，仍可采用拼接技术来合并分散的空闲区。

7-26：试叙述段页式地址变换过程。

答:(1）根据逻辑地址中的段号S查找快表。如果找不到，则形成物理地址，否则进行如下步骤。
(2）通过段表始址寄存器SB，查找段表在内存中的始址;
(3）通过段表并根据段号s，查找页表所在位置;
(4）访问页表，根据逻辑页号Р查找该页所在的内存块号P;
(5)将内存块号P’和逻辑地址中的页内地址D拼接，形成访问内存单元的物理地址;
(6)将有关内容填入快表，如有必要，则根据淘汰算法淘汰快表的一行，填入新的一行内