计算机操作系统作业3(含答案)(2)

2019-08-30 20:03

抖动的预防办法:

? 采用局部置换策略

? 把抖动影响局限在单个进程内

? 把工作集算法融入到处理机调度中

? 调度前检查每个进程在内存中驻留页面是否足够多,如果够则调入新的作业,否则为缺

页率高的进程增加物理块。

? 利用“L=S”准则调节缺页率

? L是缺页之间的平均时间,S处理一次缺页的时间。

? 选择暂停的进程 降低多道程序度

三、应用题

1. 在一个采用页式虚拟存储管理的系统中,某进程依次要访问的字地址是:115,228,128,88,446,102,321,432,260,167。若作业的第0页已经装入内存,现分配给该作业的主存共300字,页面的大小为100字。请回答以下问题:

(1)按FIFO调度算法将产生多少次缺页中断,依次淘汰的页号是什么?给出计算过程。 (2)按LRU调度算法将产生多少次缺页中断,依次淘汰的页号是什么?给出计算过程。

2. 有一个系统其内存容量为1024KB,有8个作业同时到达,各作业需要的内存量何运行时间如表所示:

作业编号 1 2 3 4 5 6 7 8 需要内存量(KB) 140 80 100 60 50 30 15 20 运行时间(s) 3 1 3 2 1 3 2 3 假定系统初启时,将内存1024KB按作业的编号顺序分给各道作业,并假定是多CPU下,分配到内存的作业都可以立即运行。问:(1)1s后,内存空白区按首次适应何最佳适应算法的链接方式链接,将如何链接?(2)2s后,其内存空白区按上述两种算法如何链接?(3)在(2)后,此时有一个作业9要求进入内存,它需要内存量为12KB,按上述两种算法,将把哪一块空白区分给它?

3. 设某计算机的逻辑地址空间和物理地址空间都是64KB,按字节编址。若某进程最多需要6页

(page)数据存储空间,每页大小为1KB。操作系统采用固定分配局部淘汰策略为此进程分配4个页帧(page frame)。

页号 0 1 2 3 页框(page frame)号 7 4 2 9 装入时刻 130 230 200 160 有效位(存在位) 1 1 1 1 当该进程执行到时刻260时,需要访问逻辑地址17CAH的数据,请回答下列问题: (1)该逻辑地址对应的页号是多少?

(2)若采用先进先出(FIFO)换页算法,该逻辑地址对应的物理地址是多少?要求给出计算过程。 (3)若采用时钟(Clock)换页算法,该逻辑地址对应的物理地址是多少?要求给出计算过程。(设搜索下一页的指针沿顺时针方向移动,且当前指示第2页,示意图如下)

3号页2号页0号页1号页

4. 一个好的页面替换算法应使缺页中断次数最少,一种方法是将正使用的页均匀地分散在整个存储区中。可以给每一页框附加一个计数器,用它记录与该页框相关的页的个数。当进行页面替换时,选择其计数器之值最小的那个页框。

(1) 利用上述思想,提出一个页面替换算法,并回答下面的问题: A. 该计教器的初值是多少? B. 该计数器何时增值? C. 该计数器何时减值? D. 如何选择被替换的页?

(2) 若有4个页框,给定下面的页访问串,使用你的算法将会出现多少次缺页中断? 1、2、3、4、5、3、4、1、6、7 、4、3、8、5、9、7、8、9、5、4、5、4、2

(3) 给定(2) 中同样的条件和访问串,若采用最佳页面替换算法,其缺页中断次数的最小值是多少? 5. 一个采用请求式存储管理的计算机系统,其主存(实存)容量为256M字节,虚存容量(给用户的最大地址空间)为4G字节,页面大小为4K字节,试问:

(1) 主存物理地址应设为多少位?

(2) 主存中有多少物理块? (3) 虚拟地址应该设多少位? (4) 虚拟地址空间最多可以有多少页? (5) 页内最大和最小偏移量是多少?

参考答案

一、选择题

CADCA CADCC CBDBC DDADB DCAD

二、简答题 1.

动态链接就是指当程序运行到需要调用某一模块时,再去链接。对于未使用的模块就可以不必链接。采用段式内存分配方法可以实现这种动态链接。

2.

静态重定位后的程序在内存中不能移动的原因如下:

静态重定位后的程序的代码发生了变化,由原来逻辑地址的程序已经变为物理地址的程序,按物理地址的方式运行,因此不能再进行移动。

动态重定位的程序在内存中可以移动的原因如下:

动态重定位是在程序运行过程中由硬件进行地址变换,变换的结果存放在内存地址寄存器中。程序代码并没有发生变化,仍然是逻辑地址的代码,按逻辑地址的方式运行。因此,在内存中移动程序代码之后,仅需要根据代码新的起始位置,重新设定基地址寄存器的值。

3.

存储管理的主要任务时主存存储分配、地址变换、存储保护和存储扩充

4.

快表的能明显改进系统的性能的原因如下:

(1)存储器访问具有时间和空间的\局部性\,因此快表的命中率一般可达70%-90%。

(2)在系统执行过程中,每时每刻都需要访问页表,因此,访问时间的微笑缩短,其累计节约的时间就很大。

5.

分页与分段存储管理的主要区别如表所列 分页 分段

一维连续逻辑地址空间 二维逻辑地址空间 页是信息的物理单位 段是信息的逻辑单位 页是面向系统的 段是面向用户的

页内的信息逻辑上是不可能完整的 段内的信息在逻辑上是完整的 页的大小固定,由系统划分 段长可变 对用户透明 用户可见

便于存储保护 适于动态链接和共享 以页长为单位分配空间不需要紧凑技术 以段长为单位分配空间 以页为单位进行交换 以段为单位进行交换 存在内零头 存在外零头,需采用紧凑技术

提出分页管理的目的是为了提高内存空间的利用率;提出分段管理的目的除了可以提高内存空间的利用率(相对分区管理而言)外,主要是为了更好的实现程序的共享和动态链接,方便用户编程。

6.

根本区别就在于,虚拟管理允许部分装入和部分对换,而实存管理不允许这样做。所谓\部分装入\,指的是一道应用程序不是全部装入内存以后才开始执行而是只装入其中一部分,甚至一点都不装入就开始运行,然后在运行的构成中根据需要逐步的装入其余部分;\部分对换\,指的是当内存已满而又有新的将\部分\需要装入时,要把已在内存的某一\部分\换出去,以腾出空间存放新来者。部分装入和部分对换的结果是可以用较小的内存运行较大的程序。实存管理则不同,它所要求的是整体装入。

7.

参考讲义

8.

(1)回收区与插入点的前一个空闲分区F1相邻接,此时应将回收区与插入点的前一分区合并,不必为回收分区分配新表项,而只须修改其前一分区F1的大小。

(2)回收区与插入点的后一个空闲分区F2相邻接,此时应将两分区合并,形成新的空闲分区,但用回收区的首址作为新空闲分区的首址,大小为两者之和。

(3)回收区同时与插入点的前、后两个分区邻接,此时将三个分区合并,使用F1的表项和F1的首址,取消F2的表项,大小为三者之和。

(4)回收区既不与F1邻接,又不与F2邻接。这时应为回收区单独建立一新表项,添写回收区的首址和大小,并根据其首址插入到空闲链中的适当位置。

9.

影响缺页中断率的因素有四个:

① 分配给作业的主存块数多则缺页率低,反之缺页中断率就高。 ② 页面大,缺页中断率低;页面小缺页中断率高。

③ 程序编制方法。以数组运算为例,如果每一行元素存放在一页中,则按行处理各元素缺页中断率低;反之,按列处理各元素,则缺页中断率高。

④ 页面调度算法对缺页中断率影响很大,但不可能找到一种最佳算法。

10.

所谓碎片是指内存中出现的一些零散的小空闲区域。


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