操作系统大作业a.doc

一、填空：（14分）1、在设备管理中，为了克服独占设备速度较慢、降低设备资源利用率的缺点，引入了 虚拟分配技术 ，即用共享设备模拟独占设备。2、 常用的内存管理方法有 、 、 和 。3、 动态存储分配时，要靠硬件地址变换机构实现 重定位 。4、 在存储管理中常用 虚拟存储器 方式来摆脱主存容量的限制。5、 在页式管理中，页式虚地址与内存物理地址的映射是由 逻辑地址， 和 物理地址 完成的。二、存储管理的主要功能是什么？（10分）存储管理系统分内存和外存，都是用来存储资料的。内存是暂时存储资料，存取速度快，断电后存储器会释放空间所以资料会不见。而外存（也是常说硬盘）是氷久性存储资料，断电后资料还在只要你不把资料删除就一直存在。不过存取速度比内存慢。三、解释下列名词：1逻辑地址与物理地址（8分）逻辑地址指的是机器语言指令中，用来指定一个操作数或者是一条指令的地址。以上例，我们说的连接器为A分配的0x08111111这个地址就是逻辑地址。用于内存芯片级的单元寻址，与处理器和CPU连接的地址总线相对应。物理地址s是可以直接把物理地址理解成插在机器上那根内存本身，把内存看成一个从0字节一直到最大空量逐字节的编号的大数组，然后把这个数组叫做物理地址，但是事实上，这只是一个硬件提供给软件的抽像，内存的寻址方式并不是这样。所以，说它是“与地址总线相对应”，是更贴切一些，不过抛开对物理内存寻址方式的考虑，直接把物理地址与物理的内存一一对应，也是可以接受的。也许错误的理解更利于形而上的抽像。2地址重定位（8分）地址重定位是寄存器的值由调度程序根据作业分配到的存储空间的起始地址来设定。在具有这种地址变换机构的计算机系统中，当作业 执行时，不是根据CPU给出的逻辑地址去访问主存，而是将逻辑地址与重定位寄存器中的内容相加后得到的地址作为访问主存的地址。其地址变换过程 四、1、某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB，内存为16KB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：页号物理块号152103447则逻辑地址0A5C（H）所对应的物理地址是什么？（20分）解：页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址。由已知条件“用户编程空间共32个页面”，可知页号部分占5位；由“每页为1KB”，1K=210，可知内页地址占10位。由“内存为16KB”，可知有16块，块号为4位。 逻辑地址0A5C（H）所对应的二进制表示形式是：000 1010 0101 1100 ，根据上面的分析，下划线部分为页内地址，编码“000 10”为页号，表示该逻辑地址对应的页号为2。查页表，得到物理块号是4（十进制），即物理块地址为：01 00 ，拼接块内地址10 0101 1100，得01 0010 0101 1100，即125C（H）。五、一个进程入睡时其断点落在何处？它被唤醒后从何处继续原来的执行？（20分）：一个进程入睡是指该进程由于缺乏资源不能占用CPU，进入等待状态。一个进程由程序、数据集合和进程控制块（PCB）组成。PCB是进程存在的唯一标志。PCB中包括如下内容：进程标志号、进程状态（执行/就绪/等待）、进程标志、进程优先数、程序地址、现场保护区（通常被保护的信息有程序计数器、程序状态字、各个工作寄存器等）、通信机构、其他信息等。处于睡眠状态的进程，它的断点在它的PCB中的现场保护区中保护起来。保存程序运行的CPU现场，以便在将来的某一时刻恢复并继续原来的运行。它被唤醒后，把它从等待进程队列中摘下，将进程状态改为就绪，然后将它插入到就绪队列中；等它占用CPU进入执行状态时，从断点处继续执行。六、考虑下述页面走向： 1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6当内存块数量分别为3时，试问FIFO、LRU、OPT这三种置换算法的缺页次数各是多少？（20分）FIFO：(按顺序置换) 1.刚开始内存并没有这个作业，所以发生缺页中断一次。作业的2号页进入内存。(1次缺页中断) 2.而页3又不在内存，又发生缺页中断一次。作业页1进入内存。(2次缺页中断) 3.页2在内存，不发生缺页中断。 4.页1不在内存，发生缺页中断（内存中为2、3、1）。 (3次缺页中断) 5.页5不在内存，发生缺页中断，页5进入内存，页2出 （内存中为3、1、5）。 (4次缺页中断) 6. 接下来调入页2，由于不在内存中（已被置换出来），发生缺页中断。 （内存中为1、5、2）(5次缺页中断)7. 接下来调入页4，由于不在内存中，发生缺页中断。 （内存中为5、2、4）(6次缺页中断)8.页5在内存，不发生缺页中断9. 接下来调入页3，由于不在内存中，发生缺页中断。 （内存中为2、4、3）(7次缺页中断)10. 页2在内存，不发生缺页中断11. 接下来调入页5，由于不在内存中，发生缺页中断。 （内存中为4、3、5）(8次缺页中断)12. 接下来调入页2，由于不在内存中，发生缺页中断。 （内存中为3、5、2）(9次缺页中断)缺页率：9/12LRU:（最近最少用的置换出去）1.刚开始内存并没有这个作业，所以发生缺页中断一次。作业的2号页进入内存。(1次缺页中断) 2.而页3又不在内存，又发生缺页中断一次。作业页1进入内存。(2次缺页中断) 3.页2在内存，不发生缺页中断。 4.页1不在内存，发生缺页中断（内存中为2、3、1）。