操作系统---第三章内存管理---内存管理概念---应用题

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于 2022-05-09 12:31:09 首次发布

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操作系统—第三章内存管理—内存管理概念—应用题

1最先适配算法和最佳适配算法

最先适配算法尽可能使用了低地址部分的空闲区域，留下了高地址部分的大的空闲区，更有可能满足进程的申请。

2某计算机主存按字节编址，逻辑地址和物理地址都是32位，页表项大小为4B。

（1)若使用一级页表的分页存储管理方式,逻辑地址结构为
在这里插入图片描述
则页的大小是多少字节？页表最大占用多少字节？
页内偏移量为12位，则页的大小为4KB。页表最大占用多少字节？页表不就是页表项的集合吗？页号有20位，一个页表项4B，那么页表最大占用4MB不是很合理的吗。
（2）若使用二级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构为
在这里插入图片描述
设逻辑地址为LA，请分别给出其对应的页目录号和页表索引的表达式。
页目录号是只取高10位，页索引号是只取中间10位。
（3）采用（1）中的分页存储管理方式，一个代码段的起始逻辑地址为0000 8000H，其长度为8KB，被装载到从物理地址0090 0000H开始的连续主存空间中。页表从主存0020 0000H开始的物理地址处连续存放，如下图所示（地址大小从下往上递增）。请计算出该代码段对应的两个页表项的物理地址，这两个页表项中的页框号，以及代码页面2的起始物理地址。
长度是8KB，转化为二进制的话就是 0010 0000 0000 0000，转化为十六进制就是2000H。
页表项1物理地址：0090 0000H，页表项2物理地址：0090 2000H
页框号1：00900 页框号2：00902
物理地址3：
原来这一题这个8KB一点用都没有，这一题的玄机在起始逻辑地址 0000 8000H这里，页号为前20位，那就是 00008，表明这是第8个页，那么第8个页表项的物理地址就是 0020 0000H + 8*4=0020 0020H，第9个页表项的物理地址就是0020 0024H。
页框号就是被装到主存中的页号，所以页框号1就是00900，页框号2就是00901，物理地址3就是0090 1000。

3下图给出了页式和段式两种地址变换示意（假定段式变换对每段不进行段长越界检查，即段表中无段长信息）。

（1）指出这两种变换各属于何种存储管理。
（2）计算出这两种变换所对应的物理地址
在这里插入图片描述
（1）由图表中的逻辑地址结构可知：页或段的最大个数为2^5=32。如果左图是段式管理。586要么是段内偏移量，要么是页内偏移量。要么一页的大小为2KB，要么一段的大小为2KB。逻辑地址中的3对应的要么是页始址要么是段始址。那么这样看左边是页式存储管理，右边是段式存储管理。
（2）页式物理地址：12*1024+586=25162
段式物理地址：4000+586=4586。

4页式存储管理允许用户的编程空间为32个页面（每页1KB），主存为16KB。如有一用户程序为10页长，且某时刻该用户程序页表如下所示。若分别遇到三个逻辑地址为）0AC5H,1AC5H,3AC5H处的操作，计算并说明存储管理系统将如何处理。

在这里插入图片描述

这里的要点就在于逻辑地址的结构，物理地址的结构。
它说每页1KB，这就说明页内偏移要占10位，而且是低10位。用户的编程空间有32个页面，这就说明虚页号要占5位，占逻辑地址高地址5位。
主存为16KB，这就是说有16个块，物理块号要占4位，占物理地址的高4位。
0AC5H转换为二进制就是 0000 1010 1100 0101,页内偏移为低10位，虚页号为高5位，即为00010，转换为十进制就是2。虚页号2对应物理块号4，转换为2进制就是 0100，和页内偏移拼接就是
0001 0010 1100 0101

1AC5H转换为二进制就是0001 1010 1100 0101，虚页号为00110，即为6，表中没有虚页号6，进行缺页中断处理。

3AC5H转换为二进制就是 0011 1010 1100 0101，虚页号就是01110，即为14，该用户程序只有10个页，因此产生越界中断。

本题的奥妙在于逻辑地址为15位，物理地址为14位。

5某一页式系统，其页表存放在主存中：

（1）若对主存的一次存取需1.5us，问实现一次页面访问时存取时间是多少？
因为页表在主存，所以CPU必须访问主存两次，即实现一次页面访问的存取时间是1.52=3us。
（2）若系统有快表且其平均命中率为85%，而页表项在快表中的查找时间可忽略不计，试问此时的存取时间为多少？
0.851.5+0.1521.5=1.725us。
页表在主存时，实现一次存取需要访问主存两次：第一次是访问页表，获得所需访问数据所在的物理地址；第二次才是根据这个物理地址存取数据。