操作系统存储管理综合试题Word文档下载推荐.docx
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从上述页面置换图可以看出:
页面引用次数为11次,缺页次数为9次,所以缺页率为9/11。
若采用后一种页面淘汰策略,其页面置换情况如下:
物理块111311134
物理块22224222
缺页缺缺缺缺缺缺缺缺
9.某操作系统采用可娈分区分配存储管理方法,用户区为512K且始址为0,用空闲分区管理空闲分区。
若分配采用分配空闲区低地址部分的方案,且初始时用户区的512K空间空闲,对下述申请序列:
申请300K,申请100K,释放300K,申请150K,申请30K,申请40K,申请60K,释放30K
回答下列问题:
(1)采用首次适应算法,空闲分区中有哪些空块(给出始址,大小)?
(2)采用最佳适应算法,空闲分区中有哪些空块(给出始址,大小)?
(3)台再申请100K,针对
(1)和
(2)各有什么结果?
操作:
已分配空间
空闲块
初始
无
(0,512K)
申请300K
(0,300K)
(300K,212K)
申请100K
(400K,112K)
(300K,100K)
释放300K
(300K,100K)
(0,300K)
(400K,112K)
申请150K
(0,150K)
(150K,150K)
申请30K
(180K,120K)
(150K,30K)
申请40K
(220K,80K)
(170K,40K)
(300K,100)
申请60K
(280K,20K)
(400K,112K)
(180K,40K)
(220K,60K)
(300K,100K)
释放30K
(150K,30K)
(180K,40K)
采用最佳适应算法时的操作流程:
(430K,82K)
(400K,30K)
(470K,42K)
(400K,30K)
(430K,40)
(210K,90K)
(150K,60K)
(470K,42K)
(430K,40K)
(400K,30K)
(1)采用首次适应算法,在完成了题目所给的毓申请及释放内存操作后,内存分配情况如图5,11,空闲分区表如下所示。
150K
180K
220K
280K
300K
400K
512K-1
40K
60K
100K
图5.11采用首次适应算法的内存分配情况
分区
大小
起始地址
130K
150K
1
20K
280K
2
112
400K
(2)采用最佳适应算法,完成了题目所给的系列申请及释放内存操作后,内存分配情况如图5.12所示(用阴影表示空闲空间),空闲分区表如下:
210K
430K
470K
图5.12采用最佳适应算法的内存分配情况
0
30K
42K
470K
90K
210K
(3)如再申请空间100K空间,由上述结果可知,采用首次适应算法后剩下的空闲分区能满足这一申请要求;
而采用最佳适应算法后剩下的空闲分区不能满足这一申请要求。
10.有一页式系统,其页表存放在主存中。
(1)如果对主存的一次存取需要1.5微秒,试问实现一次页面访问的存取时间是多少?
(2)如果系统加有快表,平均命中率为85%,当页表项在快表中时,其查找时间忽略为0,试问此时的存取时间为多少?
若页表存放在主存中,则要实现一次页面访问需要两次访问主存,一次是访问页表,确定所存取页面的物理地址,第二次才根据该地址存取页面数据。
(1)由于页表存放在主存,因此CPU必须两次访问主存才能获得所需数据,所以实现一次页面访问的存取时间是:
1.5×
2=3微秒
(2)在系统增加了快表后,在快表中找到页表项的概率为85%,所以实现一次页面的访问的存取时间是
0.85×
1.5+(1-0.85)×
2×
1.5=1.725微秒
11.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1011,2148,3000,4000,5012转化为相应的物理地址。
页号
块号
2
3
1
3
6
本题中,为了描述方便,设页号为P,页内位移为W,逻辑地址为A,页面大小为L,则:
p=int(A/L)
w=AmodL
对于逻辑地址1011
p=int(1011/1024)=0
w=1011mod1024=1011
查页表第0页在第二块,所以物理地址为3059。
对于逻辑地址2148
p=int(2148/1024)=2
w=2148mod1024=100
查页表第2页在第1块,所以物理地址为1124。
对于逻辑地址3000
p=int(3000/1024)=2
w=3000mod1024=928
查页表第2页在第1块,所以物理地址为1796。
对于逻辑地址4000
p=int(4000/1024)=3
w=4000mod1024=928
查页表第3页在第6块,所以物理地址为7072。
对于逻辑地址5012
p=int(5012/1024)=4
w=5012mod1024=916
因页号超过页表长度,该逻辑地址非法。
12.在一个请求分页存储管理系统中,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分别为3,4时,试计算采用下述页面淘汰算法时的缺页率(假设开始执行时主存中没有页面),并比较所得结果。
(1)最佳置换淘汰算法
(2)先进先出淘汰算法
(3)最近最久未使用淘汰算法
(1)根据所给页面走向,使用最佳页面淘汰算法时,页面置换情况如下:
走向
4
3
2
1
5
5
块1
块2
块3
缺页
缺
缺缺
缺
缺页率为:
7/12
块4
6/12
由上述结果可以看出,增加分配给作业的内存块数可以降低缺页率
(2)根据所给页面走向,使用最佳页面淘汰算法时,页面置换情况如下:
9/12
10/12
由上述结果可以看出,对先进先出算法而言,增加分配给作业的内存块数反而使缺页率上升,这种异常现象称为Belady现象。
(3)根据所给页面走向,使用最佳页面淘汰算法时,页面置换情况如下:
走向432143543215
块144444445
块23333333
块3225511
块411222
缺页率为:
8/12
由上述结果可以看出,增加分配给作业的内存块数可以降低缺页率.
13.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4096字节,现有一逻辑地址为2F6AH,且第0,1,2页依次存放在物理块5,10,11中,问相应的物理地址为多少?
解:
由题目所给给条件可知,本页式系统的逻辑地址结构为:
逻辑地址2F6AH的二进制表示如下:
由此可知逻辑地址2F6AH的页号为2,该页存放在第11号物理块中,用十六进制表示志号为B,所以物理地址为BF6AH.
14.在虚拟页式存储管理中,为解决抖动问题,可采用工作集模型以决定因素分给进程的物理块数,有如下页面访问序列:
窗口尺寸=9,试求t1,t2时刻的工作集.
一个进程在时间t的工作集可形成化地定义为:
w(t,h)={在时间t-h到t之间所访问的一串页面}
其中,h为工作集窗口尺寸.
由题目所给条件可知,t1时刻的工作集为:
{1,2,3,6,7,8,9}
t2时刻的工作集为:
{3,4}
15.(北京大学1993年试题)有一距阵:
VAR
A:
ARRAY[1….100,1….100]OFinteger;
按先行后列次序存储.
在一虚存系统中,采用LRU淘汰算法,一个进程有3页内存空间,每页可以存放200
个整数.其中第一页存放程序,且假定程序已在内存.
程序A:
FORI:
=1TO100DO
FORj:
A[i,j]:
0;
程序B:
FORj:
=0;
分别就程序A和B的执行过程计算缺页次数.
[分析及相关知识]由于每一进程在内存中有3个页面且其中的确良页用于存放程序,所以可用作存放数据的页面只有2个.
由题目中的定义可知,数组A中有10000个整数,每页存放200个整数,数组占用空间50页.假设数据从该作业的第M页开始存放,则数组分布在第M页到第M+49页中.因数据是按先行后列次序存储,它的存储顺序为:
A[1,1],A[1,2],…,A[1,100],A[2,1],A[2,2],…,A[2,100]
第M页
A[3,1],A[3,2],…,A[3,100],A[4,1],A[4,2],…,A[4,100]
第M+1页
.
A[99,1],A[99,2],…,A[99,100],A[100,1],A[100,2],…,A[100,100]
第M+49页
对于程序A:
由于程序A对矩阵A的访问是按行进行,即按照存储顺序进行.因此每次缺页中断调进一页后,位于该页内的数组元素全部赋予0值,然后再调入下一页,所以涉及的页面走向为M,M+1,…,M+49,故缺页次数为50次.
对于程序B:
由于程序B对矩阵A的访问是按列进行,而矩阵A每行有100个数据,每页可以存放200个数据,因此每页中有2个数据属于同一列,每次缺页中断调进一页时,只有其中的2个数据被赋予0值,即程序B对矩阵A每两次访问会遇到一次缺页.所以波及的页面走向为:
M,M+1,….,M+49
处理1列
处理2列
处理100列
故缺页次数为:
100x50=5000次
16.(中国科学院软件研究所1999年试题)在一个请求分页的系统中,假定系统分配给一个作业的物理块数字为3,并且此作业的页面走向为2、3、2、1、5、2、4、5、3、2、5、2。
试用FIFO和LUO两种算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页。
在本题中,分配给作业的物理块数为3。
(1)根据所给页面走向,使用FIFO算法时,页面置换情况如下:
缺页次数为:
9
(2)根据所给页面走向,使用LRU算法时,页面置换情况如下:
7
17.(南开大学1994年试题)在采用页式存储管理的系统中,默作业J的逻辑地址空间为4页(每页2048字节),且已知该作业的页面映象表(即页表)如下:
试借助地址变换图(即要求画出地址变换图)求出有效逻辑地址4865所对应的物理地址。
在本题中,一页大小为2048字节,则逻辑得志4865的页号机页内位移:
为:
页号:
4865/2048=2
页内位移
4865-2048x2=769
然后,通过页表查知物理块号为6,将物理块号与逻辑地址中的页内位移拼接,形成物理地址,即:
6*2048+769=13057
其地址变换过程如图5。
13所示。
图5.13
页式存储管理系统中4865的地址变换示意图
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