吉大11春学期《操作系统》期末作业考核答案
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吉大11春学期《操作系统》期末作业考核要求
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分区管理、页式管理、段式管理和段页式管理。
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页表和 硬件地址变换机构
完成的。
二、存储管理的主要功能是什么?(10分)
答: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)
答:CPU产生的地址通常被称为逻辑地址(logical address)。
而物理地址(physical address)则是内存单元的地址,也就是被装入内存的内存地址寄存器(memory-address register)的地址
2.地址重定位(8分)
答:重定位就是把程序中相对地址变换为绝对地址。有静态重定位和动态重定位两种重定位技术
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
1 5
2 10
3 4
4 7
则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址是什么?(20分)
答:逻辑地址0A5C(H)所对应的二进制表示形式是:0000 1010 0101 1100 ,由于1K=210,下划线部分前的编码为000010,表示该逻辑地址对应的页号为3。查页表,得到物理块号是4(十进制),即物理块地址为:0001 0010 0000 0000 ,拼接块内地址0000 0000 0101 1100,得0001 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)
答: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)
答:所有内存块最初都是空的,所以第一次用到的页面都产生一次缺页。当内存块数量为3时: FIFO 1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6
1 1 1 4 4 4 6 6 6 3 3 3 2 2 2 6
2 2 2 1 1 1 2 2 2 7 7 7 1 1 1
3 3 3 5 5 5 1 1 1 6 6 6 3 3
发生缺页中断的次数为16。
在FIFO算法中,先进入内存的页面被先换出。当页6要调入时,内存的状态为4、1、5,考查页6之前调入的页面,分别为5、1、2、4,可见4为最先进入内存的,本次应换出,然后把页6调入内存。
LRU 1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6
1 1 1 4 4 5 5 5 1 1 7 7 2 2 2
2 2 2 2 2 6 6 6 3 3 3 3 3 3
3 3 1 1 1 2 2 2 2 6 6 1 6
发生缺页中断的次数为15。
在LRU算法中,最近最少使用的页面被先换出。当页6要调入时,内存的状态为5、2、1,考查页6之前调入的页面,分别为5、1、2,可见2为最近一段时间内使用最少的,本次应换出,然后把页6调入内存。
OPT 1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6
1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 6
2 2 2 2 2 2 7 2 2 2
3 4 5 6 6 6 6 1 1
发生缺页中断的次数为11。
在OPT算法中,在最远的将来才被访问的页面被先换出。当页6要调入时,内存的状态为1、2、5,考查页6后面要调入的页面,分别为2、1、2、…,可见5为最近一段时间内使用最少的,本次应换出,然后把页6调入内存