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
时间: 2024-03-30 15:36:46 浏览: 30
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。
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[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。
操作系统--分页存储管理中逻辑地址转换为物理地址
在分页存储管理中,逻辑地址是由两部分组成:页号和页内偏移量。其中,页号用于标识所在的页框,页内偏移量用于表示该页框内的偏移量。而物理地址也由两部分组成:页框号和页内偏移量。
逻辑地址转换为物理地址的过程如下:
1. 首先,将逻辑地址中的页号和页内偏移量分离开来。
2. 然后,根据页号查找页表,获取该页对应的页框号。
3. 将页框号和页内偏移量组合成物理地址。
需要注意的是,页表是由操作系统维护的,其中记录了每个进程的逻辑地址与物理地址的映射关系。在进行逻辑地址转换时,需要先根据进程标识符找到该进程对应的页表,然后再根据页号查找对应的页框号。如果页表中没有对应的页框号,说明该页还未被分配物理内存,此时需要进行页面置换操作,将一个已经分配了物理内存但不再使用的页替换出去,然后再将该页的映射关系添加到页表中。