第四章例题

1.在一分页存储管理系统中，逻辑地址长度为16位，页面大小为2048字节，对应的页表如下表所示。现有逻辑地址为0A5CH和2F6AH，经过地址变换后所对应的物理地址各是多少？页表页号块号012351047答：由题设条件可知，分页存储管理系统的逻辑地址结构为：逻辑地址0A5CH的二进制表示如下：0000101001011100逻辑地址0A5CH的页号为1，从上表所示可知该页对应的物理块号B为10。所以，将二进制表示中的页号换为块号得：0101001001011100用16进制表示即为525CH。逻辑地址2F6AH的二进制表示如下：0010111101101010即，逻辑地址2F6AH的页号为5，查上表知已超过页表长度，故产生越界中断。2.在某个采用页式存储管理系统中，现有J1、J2和J3共3个作业同驻内存。其中J2有4个页面，被分别装入到主存的第3、4、6、8块中。假定页面和存储块的大小均为1024字节，主存容量为10kB字节。（1）写出J2的页面映像表；（2）当J2在CPU上运行时，执行到其地址空间第500号处遇到一条传送指令：MOV2100，3100请用地址变换图计算MOV指令中的两个操作数的物理地址。（南开大学1997年研究生试题）答：（1）J2的页表如下表所示。J2的页表页号块号03页号P页内位移W1511100PWBWPW123468（2）本题的页面大小为1024字节，可知页内位移为10位，即逻辑地址2100的页号为2，页内位移为2100-2048=52；逻辑地址3100的页号为3，页内位移为3100-3072=28。逻辑地址2100的地址变换过程如下图所示。页式地址变换示意图根据上图所示可得出逻辑地址2100所对应的物理地址为6196，同理，逻辑地址3100所对应的物理地址为8220。3、在一分页式存储管理系统中，某作业的页表如下表所示。已知页面大小为1024字节，试将逻辑地址1011，2148，3000，4000，5012转化为相应的物理地址。页表页号块号01232316答：逻辑地址与物理地址的转换如下表。逻辑地址转换为物理地址逻辑地址物理地址101121483000400050123059112419767072越界4、在一个请求分页系统中，假如系统分配给一个作业的物理块数为3，并且此作业的页面页表长度页表始址252页号块号03142638652控制寄存器PW逻辑地址物理地址主存6196走向为2、3、2、1、5、2、4、5、3、2、5、2。试用FIFO和LRU两种算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数。（中科院软件所1999年研究生试题）答：采用先进先出（FIFO）淘汰算法产生的缺页为9次。采用最近最少使用（LRU）淘汰算法产生的缺页次数为7次。ＦＩＦＯＬＲＵ5、在一个分区存储管理系统中，按地址从低到高排列的空闲分区的长度分别是：10KB、4KB、20KB、18KB、7KB、9KB、12KB、15KB。对于下列顺序的段请求：12KB、10KB、15KB、18KB分别使用首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法和下次适应算法，试说明空间的使用情况。为描述方便起见，对空闲分区进行编号，其编号如表所示。分区编号分区号分区长度1234567810KB4KB20KB18KB7KB9KB12KB15KB（1）首次适应算法要求空闲分区按地址递增的次序排列，在进行内存分配时，总是从空闲分区表首开始顺序查找，直至找到第一个能满足大小要求的空闲分区为止。对于段请求12KB，选中的是3号分区，进行分配后3号分区还剩下8KB；对于段请求10KB，选中的是1号分区,因1号分区与申请的长度相等，应从空闲分区表中删除1号分区；对于段请求15KB，选中的是4号分区，进行分配后4号分区还剩下3KB；对于段请求18KB，系统已没有空闲分区能满足其要求，让其等待。显然采用首次适应算法进行内存分配时，无法满足所有的段请求。(2)佳适应算法总是将作业放入主存中与作业大小最接近的空闲区中，对于段请求12KB，选中的是7号分区,因7号分区与申请空间长度相等，应从空闲分区表中删除7号分区；对于段请求10KB，选中的是1号分区；对于段请求15KB，选中的是8号分区；对于段请求18KB，选中的是4号分区；显然采用最佳适应算法进行内存分配时，可以满足所有走向２321５２４５３２５２块1块2块3缺页２缺３２缺132缺１３５缺１２５缺４２５缺４２３缺４５３缺２５３缺走向２321５２４５３２５２块1块2块3缺页２缺２３缺３２３２１缺２１５缺１５２５２４缺２４５４５３缺５３２缺３２５３５２的段请求。因1号分区、8号分区、4号分区分别与申请的长度相等，应分别从空闲分区表中删去。(3)最坏适应算法总是选择最大的空闲区分配给作业。对于段请求12KB，选中的是3号分区，进行分配后3号分区还剩下8KB；对于段请求10KB，选中的是4号分区，进行分配后4号分区还剩下8KB；对于段请求15KB，选中的是8号分区，因8号分区与申请的长度相等，应从空闲分区表中删除8号分区；对于段请求18KB，系统已没有空闲分区能满足其要求，让其等待。显然采用最坏适应算法进行内存分配时，无法满足所有的段请求。（4）下次适应算法是首次适应算法的变形，在为作业进行内存分配时，总是从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始顺序查找，直至找到第一个能满足大小要求的空闲分区为止。对于段请求12KB，选中的是3号分区，进行分配后3号分区还剩下8KB；对于段请求10KB，选中的是4号分区，进行分配后4号分区还剩下8KB；对于段请求15KB，选中的是8号分区，因8号分区与申请的长度相等，应从空闲分区表中删除8号分区；对于段请求18KB，系统已没有空闲分区能满足其要求，让其等待。显然采用下次适应算法进行内存分配时，无法满足所有的段请求。6.某操作系统采用可变分区分配存储管理方法，操作系统占用底地址部分的126KB。用户区大小为386KB，且用户区始址为126KB，用空闲分区表管理空闲分区。若分配时采用分配空闲区高地址部分的方案，且初始时用户区的386KB空间空闲，对下述申请序列：作业1申请80KB，作业2申请56KB，作业3申请120KB，作业1完成并释放80KB，作业3完成并释放120KB，作业4申请156KB，作业5申请80KB。试用首次适应算法处理上述作业序列，并回答下列问题：（1）画出作业1、2、3进入主存后，主存的分配情况。（2）画出作业1、3完成后，主存的分配情况。（3）画出作业4、5进入系统后的内存分布情况。答：为描述方便起见，本题用“(分区首址。分区长度)”的形式描述系统中的分区。由题中所给条件可知，最初系统中只有一个空闲区，大小为386KB，始址为126KB，即(126KB，386KB)。采用首次适应算法时的操作流程如下:操作已分配区空闲区初始无(126KB，386KB)作业1申请80KB(432KB，80KB)(126KB，306KB)作业2申请56KB(432KB，80KB)(126KB，250KB)(376KB，56KB)作业3申请120KB(432KB，80KB)(126KB，130KB)(376KB，56KB)(256KB，120KB)作业1释放80KB(376KB，56KB)(126KB，130KB)(256KB，120KB)(432KB，80KB)作业3释放120KB(376KB，56KB)(126KB，250KB)(432KB，80KB)作业4释放80KB(376KB，56KB)(126KB，94KB)(220KB，156KB)(432KB，80KB)作业5释放80KB(376KB，56KB)(126KB，14KB)(220KB，156KB)(432KB，80KB)(140KB，80KB)(1)作业1、2、3进入主存后，主存的分配情况如图所示(用灰色表示空闲空间)作业1、2、3进入主存后的内存分配情况(2)作业1、3完成后，主存的分配情况如图所示(用灰色表示空闲空间)作业1、3完成后的内存分配情况（3）作业4、5进入系统后的内存分配情况如图所示(用灰色表示空闲空间)操作系统126KB作业3120KB作业256KB作业180KB操作系统126KB作业256KB操作系统126KB0KB126KB256KB376KB432KB512KB-10KB126KB376KB432KB512KB-1作业4、5进入系统后的内存分配情况作业580KB作业4156KB作业356KB0KB126KB140KB220KB376KB432KB512KB-1