华南理工大学网络教育操作系统课后作业一答案

文件的分区分配不利。

(5)快速适应算法的优缺点：查找效率高，在进行空闲分区分配时，不会对任何分区产生分割，所以能保留大的分区；缺点是在分区归还主存是算法复杂，系统开销较大，还有会造成储存空间浪费。

3．分页和分段存储管理有何区别？实现时需要什么硬件支持？页表项和段表项中各含有什么信息项？

答：分页和分段都采用离散分配的方式，且都要通过地址映射机构来实现地址变换，这是它们的共同点；

对于它们的不同点有三点：

（1）从功能上看，页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外零头，提高内存的利用率，即满足系统管理的需要，而不是用户的需要；而段是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对完整的信息，目的是为了能更好地满足用户的需要；（2）页的大小固定且由系统确定，而段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序；（3）分页的作业地址空间是一维的，而分段的作业地址空间是二维的。 实现时需要有页表机制、地址变换机构的硬件支持。

4．具有快表的段页式存储管理方式中，如何实现地址变换？

答：首先设置一段表寄存器，在其中存放段表始址和段长SL，进行地址变换时，利用段号S与段长SL进行比较，若S

5．虚拟存储器有那些特征？其中最本质的特征是什么？

答：特征：离散性、多次性、对换性、虚拟性； 最本质的特征：离散性。

6．图示并解释请求分页式存储管理地址转换过程。

答：如图

越界中断

页表寄存器 页表长度 逻辑地址L 页表始址 ＞ 页号 0 1 2 3 块号 1 b 页表

页码（3） 页码地址 + 物理地址 地址转换过程：当一个进程要访问某个逻辑地址中的数据时，分页地址转换机构会自动将有效的地址分为页号和页内地址两部分，再以页号为索引去检索页表。查找操作由硬件执行。执行检索之前，先将页号与页表长度进行比较，如果页号大于或等于页表长度，则表示本次访问的地址已超越进程的地址空间。于是，这一错误将被系统发现并产生一地址越界中断。若未出现越界错误，则将页号地址与页表项长度的乘积相加，便得到该表项在页表中的位置，于是可以从中得到该页的物理块号，将之装入物理地址寄存器中，与此同时，在将有效地址寄存器中的页内地址送入物理地址寄存器的块内地址字段中。这样便完成了从逻辑地址到物理地址的变换。

7．图示并解释请求分段式存储管理地址转换过程。

答：段式寄存器在进行地址变换时，系统将逻辑地址中的段号与段表长度TL进行比较，若S＞TL，表示段号太大，是访问越界，于是产生越界中断信号；若未越界，则根据段表的始址和该段的段号，计算出该段对应段表的位置，从中读取该段在内存的起始地址，然后，再检查段内地址d是否超过该段的段长SL。若超过，即d＞SL，同样发出越界中断信号；若未越界，则将该地址的基址与段内地址d相加，即了得到要访问的内存物理地址。

分段系统的地址转换图如下：

控制寄存器

段表始地址 段表长度 越界 段号S

移位量W 100 有效地址

＞ 2 + 段号 0 1 2 3 段长 基址 1K 600 500 200 6K 4K 8K 9200 8292 物理地址

+

8．一个请求分页系统中，采用FIFO页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时，试计算在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率，并比较所得结果。

4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 4 4 4 1 1 1 5 5 5 M=3

M=4

4 3 4 3 3 2 4 3 2 3 2 4 3 2 1 4 2 4 3 5 3 2 1 5 4 2 1 5 4 3 1 5 4 3 2 1 4 3 2 1 5 3 2 4 3 2 3 2 1 8K 8292 8692 主存

M=3时，采用FIFO页面置换算法的缺页次数为9次，缺页率为75%； M=4时，采用FIFO页面置换算法的缺页次数为10次，缺页率为83%。

由此可见，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，这种现象被称为是Belady现象。

9．一个作业按依访问如下页面7、0、1、2、0、3、0、4、2、3、0、3、2、1、2、0、1、7、0、1，若分配给该作业的物理块数M为3，计算在Optical、FIFO和LRU置换算法下的缺页中断次数和缺页率。

答：在Optical缺页中断次数为：15缺页率为： 75％ 在FIFO缺页中断次数为：18缺页率为：90％ 在LRU缺页中断次数为：16缺页率为：80％

10． 说明请求分段系统中缺页中断处理过程。

答：访问快表、访问页表、在内存中、缺页中断、保护现场、外存中找到缺页、内存满）选出一页换出）否则OS命令CPU从外存读缺页、启动I/O硬件、将该页换入内存、修改页表、返回。