[10%] 一个分页存储管理系统中，页号长度为22比特，页内偏移为12比特。物理地址空间中，每个地址有32位。页表中，每个页表项的长度为32比特的整数倍。 （1）该系统中，进程的逻辑地址空间最大是多少？进程的每个页面有多少字节？页框号的长度是多少比特？（4分） （2）采用一级页表，每个进程的页表大小为多少字节？该系统是否需要启用二级页表，为什么？（4分） （3）该系统中，逻辑地址空间大于物理地址空间，这类系统正常运行需要采取什么措施？（2分）

(1) 进程的逻辑地址空间最大为 $2^{22}$ 个页面，每个页面有 $2^{12}$ 个字节。
页框号的长度为 $32-12=20$ 比特。

(2) 采用一级页表，每个进程的页表大小为 $2^{22} \times 32$ 比特，即 $2^{19}$ 字节。该系统不需要启用二级页表，因为一级页表已经可以覆盖所有的逻辑地址空间。

(3) 该系统中，逻辑地址空间大于物理地址空间，需要采取虚拟内存技术。具体措施包括将物理内存分成若干个固定大小的页框，每个进程分配若干个页框，将进程的部分页面存储在物理内存中，将不常用的页面存储在磁盘上，当进程访问不在物理内存中的页面时，触发缺页中断，操作系统将对应页面从磁盘中读入到空闲的页框中，然后重新执行引起缺页中断的指令。这样，即使逻辑地址空间大于物理地址空间，也可以正常运行程序。

相关问题

[10%] 一个分页存储管理系统中，页号长度为22比特，页内偏移为12比特。物理地址空间中，每个地址有32位。页表中，每个页表项的长度为32比特的整数倍。 （1）该系统中，进程的逻辑地址空间最大是多少？进程的每个页面有多少字节？页框号的长度是多少比特？（4分） （2）采用一级页表，每个进程的页表大小为多少字节？该系统是否需要启用二级页表，为什么？（4分） （3）该系统中，逻辑地址空间大于物理地址空间，这类系统正常运行需要采取什么措施？（2分）

(1) 由于页号长度为22比特，所以进程的逻辑地址空间大小为2的22次方，即4M字节。每个页面的大小为2的12次方，即4K字节。页框号长度为32-12=20比特。

(2) 采用一级页表时，每个进程的页表大小为2的22次方/每个页面大小（4K）* 每个页表项大小（32比特）= 2的22次方/2的12次方 * 4 = 4K * 4 = 16K字节。由于一级页表的大小已经足够满足系统需求，因此不需要启用二级页表。

(3) 当逻辑地址空间大于物理地址空间时，操作系统采用虚拟内存技术，将内存中的部分内容保存到磁盘上，以便在需要时再将其读取到内存中。当访问到磁盘中的页面时，会发生缺页异常，操作系统会将该页面从磁盘中读取到内存中，然后再重新执行该指令。这样就可以实现进程的正常运行。

一个分页存储管理系统中，页号长度为22比特，页内偏移为12比特。物理地址空间中，每个地址有32位。页表中，每个页表项的长度为32比特的整数倍。 （1）该系统中，进程的逻辑地址空间最大是多少？进程的每个页面有多少字节？页框号的长度是多少比特？（4分） （2）采用一级页表，每个进程的页表大小为多少字节？该系统是否需要启用二级页表，为什么？（4分

好的，我明白了，下面是我的回答：

（1）进程的逻辑地址空间最大为 $2^{22}$ 个页面，即 $2^{22} \times 2^{12} = 2^{34}$ 个字节。

每个页面有 $2^{12}$ 个字节。

页框号的长度为 $32-12=20$ 比特。

（2）每个进程的页表大小为 $2^{22} \times 4 = 2^{24}$ 字节，其中 $2^{22}$ 个页表项，每个页表项长度为 4 字节（32 比特）。

该系统不需要启用二级页表，因为一级页表大小为 $2^{24}$ 字节已经足够存储所有的页表项。只有当一级页表大小无法存储所有的页表项时，才需要启用二级页表。