某系统采用动态分区存储管理技术,某时刻内存中有三个空...

状态
0 1 2 3
1 1 1 0
逻辑地址[0，65]：对应的主存地址为600＋65＝665。 逻辑地址[1，55]：因段内地址超过段长，所以产生段地 址越界中断。 逻辑地址[2，90]：对应的主存地址为1000＋90＝1090。 逻辑地址[3，20]：因为状态位为0，即该段在辅存中，所 以产生缺段中断。
考虑一个有快表的请求分页系统，设 内存的读写周期为1us,内外存之间传送 一个页面的平均时间为5ms，快表的命 中率为80%，页面失效率为10％，求 内存的有效存取时间。
内存的有效存取时间EAT(Efficent Access Time)也叫平均 存取时间AAT(Average Access Time)，其计算公式如下： EAT＝命中快表时的存取时间×快表命中率＋命中内存时的 存取时间×内存命中率＋页面失效时的存取时间×页面失 效率 将题中的已知条件代入可得 EAT=1us×80%+2us×10%+(5000us+2us)×10% =0.8us+0.2us+500.2us =501.2us 说明：解此题除了要了解“有效存取时间”的计算公式外， 还应了解在命中快表、命中内存和页面失效三种情况下存 取时间的计算方法。特别是，当页面失效时，除了页面传 送时间，还应加上2次访问内存的时间，因为页面失效的 前提是不命中快表。
ห้องสมุดไป่ตู้
首 次 适 应 法
110K 200K 230K 300K 315K
30KB
作业1 15KB
100K
最 110K 佳 适 200K 应 230K 法
300K 315K
10KB
100K 110K 200K 216K 230K 300K
作业3
30KB
作业2 14KB
15KB
315K
作业1
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1011，2148，3000，5012转化为相应 的物理地址（注：此处块号即为页面号）。 页号
• 当对某一数据进行4次连续读取时： 第1次可能的时间为：1us+8us= 9us； 8us+8us= 16us；8us+20us+8us+8us=44us。 第2次时，对应页面的页表项已经交换到快 表中。因为存取是连续的，不存在页面被淘汰 的可能性，所以第2次、第3次、第4次的存取 时间是一样的，消耗的时间为1us+8us= 9us。
试比较静态重定位和动态重定位



“重定位”实际上指的是相互联系的两件事 情： 一是确定一个待执行程序在内存中的位置； 二是将程序中的逻辑地址转换成物理地址。 后一件事情是由前一件事情决定的。
试比较静态重定位和动态重定位。

静态重定位的特点


实现容易，无需增加硬件地址变换机构； 一般要求为每个程序分配一个连续的存储区； 在重定位过程中，装入内存的代码发生了改 变； 在程序执行期间不再发生地址的变换； 在程序执行期间不能移动，且难以做到程序 和数据的共享，其内存利用率低。

对于一个使用快表的页式虚存，设快 表的命中率为70％，内存的存取周期 为1us；缺页处理时，若内存有可用空 间或被置换的页面在内存未被修改过， 则处理一个缺页中断需8ms，否则需 20ms。假定被置换的页面60％是属于 后一种情况，则为了保证有效存取时 间不超过2us，问可接受的最大缺页率 是多少？
考虑一个由8个页面，每页1K字节组成的逻辑空间， 把它映射到由32个物理块组成的存储器。问： （1）有效的逻辑地址有多少位？ （2）有效的物理地址有多少位？
解此题的关键是要知道在分页管理中，“页”和 “块”是一样大小的，这样才知道物理存储器是32K 。 （1）逻辑地址有13位 （2）物理地址有15位
某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存 16KB。试问： （1）逻辑地址的有效位是多少？ （2）物理地址需要多少位？ （3）假定某时刻系统用户的第0，1，2，3页分别分配的物理 块号为5，10，4，7，试将虚地址0A5C和093C变换为物理地 址。


（1）程序空间的大小为32KB，因此逻辑地址的有效位数 是15位。 （2）内存储空间的大小是16KB，因此物理地址至少需要 14位。 （3）当页面为1KB时，虚地址0A5C表示页号为00010， 页内地址是1001011100。该页在内存的第4块，即块号 为0100，因此0A5C的物理地址是01001001011100，即 125CH。 （4）用同样的方法可以求得，093C的物理地址是113CH。
某系统采用动态分区存储管理技术，某时刻内存中 有三个空闲区，它们的首地址和大小分别为： 空闲区1 (100KB,10KB) 空闲区2(200KB,30KB) 空闲区3 (300KB,15KB) (1)画出该时刻内存分配图； (2)用首次适应法和最佳适应法画出此时的空闲分区 链； (3)有如下作业序列： 作业1 需求15KB，作业2 需求16KB， 作业3 需求10KB， 用哪种算法能将该作业序列装入内存？(给出简要分 配过程)
0 1 2 3
块号
2 3 1 6
为了描述方便，设页号为P，页内位移为W，逻辑地址为A，内存地 址为M，页面大小为L，则 P=int(A/L) W=A mod L 对于逻辑地址1011 P=int(1011/1024)=0 W=1011 mod 1024=1011 A=1101=(0,1101) 查页表第0页在第2块，所以物理地址为M=1024*2+1101= 3059。 对于逻辑地址为2148 P=2148/1024=2 W=2148 mod 1024=100 A=2148=(2,100) 查页表第2页在第1块，所以物理地址为M=1024*1+100=1124。
为什么要引入逻辑地址？




(1) 使用物理地址的程序只有装入程序所规定的内存空间 上才能正确执行，如果程序所规定内存空间不空闲或不存 在，程序都无法执行； (2) 使用物理地址编程意味着由程序员分配内存空间，程 序员无法事先协商每个程序所应占的内存空间的位置,这在 多道程序系统中，势必造成程序所占内存空间的相互冲突； (3) 在多道程序系统中，系统无法保证程序执行时，它所 需的内存空间都空闲。 基于上述原因，必须引入一个统一的、在编程时使用的地 址，它能够在程序执行时根据所分配的内存空间将其转换 为对应的物理地址，这个地址就是逻辑地址。 逻辑地址的引入为内存的共享、保护和扩充提供方便。

虚拟内存的实际大小由系统的逻辑地址结构、 主存辅存容量共同决定。 虚拟内存容量的理论值是210 *220=1G； 最大段内地址为220=1M，远大于内存容量，其 段长超过512K的内存容量，故最大实际段长为 512k而不是1M。 所以可计算虚拟存储容量为 210 *512K =210 *0.5M=0.5G。 0.5G<2G，因此虚拟存储器的实际容量是0.5G。
某段式存储管理系统中，有一作业的段表（SMT）如下 表所示，求逻辑地址[0，65]，[1，55]，[2，90]，[3，20] 对应的主存地址（按十进制）。（其中方括号中的第一 个元素为段号，第二个元素为段内地址）
段号
段长 （容量） 200 50 100 150
主存起 始地址 600 850 1000 —





LRU 第2页面：20＋8*3 第4页面：20 +8*3 第5页面：20 +8*3 第2页面：8+1 第7页面：20 +8*3 第6页面：20+8*3 第4页面：20+ 8*3 第8页面：20+8*3 因此总的时间是（20＋8*3）*7+（8+1） OPT 第2页面：20＋8*3 第4页面：20 +8*3 第5页面：20 +8*3 第2页面：8+1 第7页面：20 +8*3 第6页面：20+8*3 第4页面：8+1 第8页面：8+1 因此总的时间是 (20＋8*3）*5 +(8+1)*3
考虑一个分页存储器，其页表存放在内存。 （ 1 ）若内存的存取周期为 0.6us ，则 CPU 从内存 取一条指令（或一个操作数）需多少时间？ （2）若使用快表且快表的命中率为75％，则内存 的平均存取周期为多少？
（1）因为页表放在内存，故取一条指令（或一个操作 数）须访问两次内存，所以需0.6us×2 = 1.2us的时间。 （2）这里假定访问快表的时间可以忽略不计，命中快 表时取数只要一次访存，故此时的平均存取周期为 0.6us×0.75+1.2us×(1-0.75)=0.75us 关键:要知道访问快表的时间可以忽略不计和平均存取 周期的概念。


在分页存储管理系统中，存取一次内存的 时间是8us，查询一次快表的时间是1us， 缺页中断的时间是20us， 假设页表的查询与快表的查询同时进行 。 当查询页表时，如果该页在内存但快表中 没有页表项，系统将自动把该页页表项送 入快表。 求对某一数据进行一次存取可能需要的时 间？ 现连续对同一页面上的数据进行4次连续读 取，求每次读取数据可能需要的时间?
对于逻辑地址为3000 P=3000/1024=2 W=3000 mod 1024=952 A=3000=(2,952) 查页表第2页在第1块，所以物理地址为M=1024*1+952=1976 对于逻辑地址5012 P=5012/1024=4 W=5012 mod 1024=916 因页号超过页表长度，该逻辑地址非法。
设可接受的最大缺页率为p，则有 1us×0.7+ 2us×(1-0.7-p)+ (0.4×8ms+0.6×20ms) × p =2us 即 0.7+0.6-2p+3200p+1200p=2 15198p=0.7 p=0.000046
在某分页虚存系统中，测得CPU和磁盘的利用率如 下，试指出每种情况下的问题和措施。 (1) CPU的利用率为15％，盘利用率为95％； (2) CPU的利用率为88％，盘利用率为3％； (3) CPU的利用率为13％，盘利用率为5％。



（ 1 ）可能已出现了抖动现象，应减少系统的 进程数； （ 2 ）系统比较正常，可考虑适当增加进程数 以提高资源利用率； （ 3 ） CPU 和磁盘的利用率都较低，必须增加 并发进程数。
在分页存储管理系统中，存取一次内存的时间是8us， 查询一次快表的时间是1us，缺页中断的时间是20us。 假设页表的查询与快表的查询同时进行，当查询页 表时，如果该页在内存但快表中没有页表项，系统 将自动把该页页表项送入快表。 一个作业最多可保留3个页面在内存。 现开始执行一作业，系统连续对作业的２、４、5、 ２、7、6、4、2各页面的数据进行1次存取，如分别 采用FIFO算法和最优页面置换算法，求每种算法下 存取这些数据需要的总时间 ？
(1)
100K
110K 200K 230K 300K 315K 15KB 30KB
10KB
(2) 100K
首次适应法 10KB 200K 30KB 300K 15KB ^
最佳适应法
100K
10KB 300K
15KB 200K
30KB ^
(3)
100K 10KB 100K 110K 200K 215K 230K 300K 15KB 315K 15KB 10KB
有一计算机系统， 内存容量为512K， 辅存容量为2G， 逻辑地址形式为： 段号29~20bit 段内地址19~0bit 求其虚拟存储器的实际容量？
有一计算机系统，内存容量为512K，辅存容量为 2G，逻辑地址形式为：段号29~20bit 段内地址 19~0bit。求其虚拟存储器的实际容量？



•当系统对数据进行存取时，有3种可能性。 1、所存取的数据的页面在内存，其页表项已经存 储到快表，此时存取数据的时间是：查询快表的时 间+存取内存数据的时间=1us+8us= 9us 2、所存取的数据的页面在内存，但是其页表项没 有存储到快表，没有命中快表，此时存取数据的时 间是：查询页表的时间+存取内存数据的时间 =8us+8us= 16us 3、所存取的数据的页面不在内存，发生缺页中断， 此时存取数据的时间是： 查询页表的时间+缺页中断的时间+查询页表的时 间+存取内存数据的时间 =8us+20us+8us+8us = 44us