memory操作系統(tǒng)原理(參考版)
2025-05-14 18:54本頁(yè)面
【正文】 這種現(xiàn)象稱為 顛簸或抖動(dòng)。 167。這兩個(gè)程序執(zhí)行時(shí)分別會(huì)產(chǎn)生多少次缺頁(yè)中斷？ 程序編制方法 1： for j:=1 to 128 for i:=1 to 128 A[i,j]:=0。 167。 請(qǐng)求分頁(yè)技術(shù) 例題分析： 例 1: 某頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)管理系統(tǒng)的物理空間為 3K，頁(yè)面大小為 1K，一進(jìn)程按下列地址順序引用內(nèi)存單元：363 363 11 358 289 36 2141700、 214 320 0、 110 1100。然后重復(fù)第一步，如果仍失敗，必要時(shí)再重復(fù)第二步，此時(shí)就一定能找到被淘汰的頁(yè)。在第一次掃描期間不改變?cè)L問(wèn)位 A ? 如果第一步失敗，即查找一周后未遇到第一類頁(yè)面，則開(kāi)始第二輪掃描，尋找 A=0且 M=1的第二類頁(yè)面，將所遇到的第一個(gè)這類頁(yè)面作為淘汰頁(yè)。 請(qǐng)求分頁(yè)技術(shù) 在進(jìn)行頁(yè)面置換時(shí)，需要同時(shí)檢查訪問(wèn)位和修改位，以確定該頁(yè)是四類頁(yè)面中的那一種。 請(qǐng)求分頁(yè)技術(shù) （ 3）改進(jìn)型二次機(jī)會(huì)置換法 由訪問(wèn)位 A和修改位 M可以組合成下面四種類型的頁(yè)面： ? 1類 (A=0, M=0)：表示該頁(yè)最近既未被訪問(wèn)，又未被修改， ? 2類 (A=0, M=1)：表示該頁(yè)最近未被訪問(wèn)，但已被修改， ? 3類 (A=1, M=0)：最近已被訪問(wèn)，但未被修改，該頁(yè)有可 ? 4類 (A=1, M=1)：最近已被訪問(wèn)且被修改，該頁(yè)可能再被訪問(wèn)。 另外 ， 如果一個(gè)頁(yè)經(jīng)常使用 ， 它的引用位總保持為 1， 那么它就不會(huì)被置換 。 當(dāng)一個(gè)頁(yè)獲得第二次機(jī)會(huì)時(shí) ， 其引用位清零 ， 到達(dá)時(shí)間設(shè)為當(dāng)前時(shí)間 。 請(qǐng)求分頁(yè)技術(shù) （ 2）第二次機(jī)會(huì)置換法 第二次機(jī)會(huì)置換法 （ Second Chance Page Replacement, SCR）是對(duì) FIFO算法的改進(jìn) ， 以避免把經(jīng)常使用的頁(yè)面置換出去 。如果這個(gè)數(shù)字不惟一，可以置換所有具有最小值的頁(yè)或在這些頁(yè)之間采用 FIFO來(lái)選擇替換。 ? 具有值為 11000100的移位寄存器的也要比值為 01110111的頁(yè)使用更為頻繁。這些 8 bit移位寄存器包含著該頁(yè)在最近 8個(gè)時(shí)間周期內(nèi)的使用情況。在規(guī)定的時(shí)間間隔（如，每 100ms）內(nèi)，時(shí)鐘定時(shí)器產(chǎn)生中斷并將控制權(quán)交給操作系統(tǒng)。 請(qǐng)求分頁(yè)技術(shù) 4. LRU的近似算法 （ 1）附加引用位算法 ? 通過(guò)在規(guī)定時(shí)間間隔里記錄引用位，能獲得額外順序信息。它的實(shí)質(zhì)是：當(dāng)需要置換一頁(yè)時(shí)，選擇在最近一段時(shí)間里最久沒(méi)有使用過(guò)的頁(yè)面予以淘汰 。 167。 ? 注意到對(duì) 4個(gè)可用內(nèi)存塊的缺頁(yè)次數(shù)（ 10）比 3個(gè)內(nèi)存塊的缺頁(yè)次數(shù)（ 9）還要大。 167。 請(qǐng)求分頁(yè)技術(shù) (FIFO)頁(yè)面置換算法 ? FIFO算法是最早出現(xiàn)的頁(yè)面置換算法。 ? 假定系統(tǒng)為某進(jìn)程分配了三個(gè)物理塊，并考慮有以下的頁(yè) 7， 0， 1， 2， 0， 3， 0， 4， 2， 3， 0， 3， 2， 1， 2， 0，1， 7， 0， 1 167。 其所選擇的被淘汰頁(yè)面，將是以后永不使用的，或許是在最長(zhǎng) (未來(lái) )時(shí)間內(nèi)不再被訪問(wèn)的頁(yè)面。 167。 請(qǐng)求分頁(yè)技術(shù) 缺頁(yè)中斷同一般中斷都是中斷，相同點(diǎn)是： ? 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 中斷處理 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 不同點(diǎn)： ? 一般中斷是一條指令完成后中斷，缺頁(yè)中斷是一條指令執(zhí)行時(shí)中斷 ? 一條指令執(zhí)行時(shí)可能產(chǎn)生多個(gè)缺頁(yè)中斷。 ?缺頁(yè)中斷 167。這時(shí)，就將順利形成物理地址。執(zhí)行此子程序，即把所缺頁(yè)面裝入主存。 請(qǐng)求分頁(yè)技術(shù) ? 駐留位（中斷位）：表示該頁(yè)是在內(nèi)存還是在外存 ? 訪問(wèn)位：根據(jù)訪問(wèn)位來(lái)決定淘汰哪頁(yè)（由不同的算法決定） ? 修改位：查看此頁(yè)是否在內(nèi)存中被修改過(guò) 頁(yè)號(hào) 中斷位 內(nèi)存塊號(hào) 外存地址 訪問(wèn)位 修改位 ? 頁(yè)表的擴(kuò)充 167。 （ 3）當(dāng)主存中沒(méi)有空閑的頁(yè)框時(shí)，為了要接受一個(gè)新頁(yè)，需要把老的一頁(yè)淘汰出去，根據(jù)什么策略選擇欲淘汰的頁(yè)面。 ? 為了實(shí)現(xiàn)頁(yè)式虛存，系統(tǒng)需要解決下面三個(gè)問(wèn)題： （ 1）系統(tǒng)如何獲知進(jìn)程當(dāng)前所需頁(yè)面不在主存。 167。每次僅僅調(diào)入一部分，以滿足當(dāng)前程序執(zhí)行的需要。 ? 對(duì)換性。每個(gè)進(jìn)程不是全部裝入內(nèi)存，而是分成若干個(gè)部分。虛擬內(nèi)存不是擴(kuò)大實(shí)際的物理內(nèi)存，而是擴(kuò)充邏輯內(nèi)存的容量。 167。 (2)外存的容量。一個(gè)虛擬存儲(chǔ)器的最大容量是由計(jì)算機(jī)的地址結(jié)構(gòu)確定的。 ? 虛擬存儲(chǔ)器實(shí)質(zhì)上是把用戶地址空間和實(shí)際的存儲(chǔ)空間區(qū)分開(kāi)來(lái)，當(dāng)作兩個(gè)不同的概念。 虛擬存儲(chǔ)器 ? 實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器的物質(zhì)基礎(chǔ)是二級(jí)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。 167。 虛擬存儲(chǔ)器 虛擬存儲(chǔ)器的概念 虛擬內(nèi)存（ Virtual Memory）是指在具有層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，采用自動(dòng)實(shí)現(xiàn)部分裝入和部分對(duì)換功能，為用戶提供一個(gè)比物理主存容量大得多的可尋址的一種“主存儲(chǔ)器”。 (2) 有多個(gè)作業(yè)要求運(yùn)行，但可用的內(nèi)存空間不足以容納所有的作業(yè)，只能將少數(shù)的作業(yè)裝入內(nèi)存讓它們先運(yùn)行，而將其他的作業(yè)留在外存等待。 分段存儲(chǔ)管理 : 167。 167。 （ 4） 作業(yè)的邏輯地址包括 3個(gè)部分：段號(hào) 、 頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)位移 。 （ 2） 每段內(nèi)再分成若干大小固定的頁(yè) ， 每段都從零開(kāi)始為自己的各頁(yè)依次編寫(xiě)連續(xù)的頁(yè)號(hào) 。 167。通常由編譯程序在對(duì)源碼進(jìn)行編譯時(shí)，根據(jù)信息的性質(zhì)來(lái)劃分。分段的目的是為了能更好地滿足用戶的需要?；蛘哒f(shuō)，分頁(yè)僅僅是由于系統(tǒng)管理的需要，而不是用戶的需要。 分段存儲(chǔ)管理 分段和分頁(yè)的比較： （ 1）頁(yè)是信息的物理單位，而段是信息的邏輯單位。 分段存儲(chǔ)管理 ? 例題：在一分段存儲(chǔ)系統(tǒng)中，其段表如下： 段號(hào) 內(nèi)存起始地址 段長(zhǎng) 0 1 2 3 4 210 2350 100 1350 1938 500 20 90 590 95 試求下列邏輯地址對(duì)應(yīng)的物理地址是什么？ （ 1） [0： 430]；（ 2） [1： 10]；（ 3） [2： 500]； （ 4） [3： 400]；（ 5） [4： 112]；（ 6） [5： 32] 167。如果 d不小于 limit，這表示地址越界，系統(tǒng)發(fā)出地址越界中斷，終止程序的執(zhí)行；如果 d小于 limit，則表示地址合法，將段內(nèi)地
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