某32位系统采用基于二级页表的请求分页存储管理方式,按字节编址,页目录项和页表项长度均为4字节,虚拟地址结构如下:页目录号(10位) 页号(10位) 页内偏移量(12位) 某C程序中数组a[1024][1024]的起始虚拟地址为1080 0000H,数组元素占4字节,该程序运行时,其进程的页目录起始物理地址为00201000H,请回答下列问题: (1)数组元素a[1[2]的虚拟地址是什么?对应的页目录号和页号分别是什么?对应的页目录项的物理地址是什么?若该目录项中存放的页框号为00301H,则a[1][2]所在页对应的页表项的物理地址是什么? (2)数组a在虚拟地址空间中所占区域是否必须连续?在物理地址空间中所占区域是否必须连续? (3)已知数组a按行优先方式存放,若对数组a分别按行遍历和按列遍历,则哪一种遍历方式的局部性更好?
时间: 2024-02-12 14:03:15 浏览: 120
好的,我会回答你的问题。下面分别回答三个问题。
1. 数组元素a[1][2]的虚拟地址是多少?对应的页目录号和页号是什么?对应的页目录项的物理地址是什么?若该目录项中存放的页框号为00301H,则a[1][2]所在页对应的页表项的物理地址是什么?
数组元素a[1][2]的虚拟地址为:1080 0000H + 4 × (1024 × 1 + 2) = 1080 0808H。其中,1024是数组的行数,1是行下标,2是列下标,4是每个数组元素占用的字节数。
虚拟地址的高10位(31~22位)表示页目录号,中间10位(21~12位)表示页号,低12位(11~0位)表示页内偏移量。因此,a[1][2]所在的页目录号为1080H,页号为008H,页内偏移量为008H。
该页目录号对应的页目录项的物理地址为:00201000H + 4 × 1080H = 0020A080H。因为页目录项的长度为4字节,所以需要乘以4。
该页目录项中存放的页框号为00301H,即页表的物理地址为:00301H × 4K = 00C84000H。因为每个页框的大小为4K,所以需要乘以4K。
因为a[1][2]处于该页中的偏移量为008H,所以该页表项的物理地址为:00C84000H + 008H = 00C84008H。
2. 数组a在虚拟地址空间中所占区域是否必须连续?在物理地址空间中所占区域是否必须连续?
在虚拟地址空间中,数组a不必须是连续的。因为采用分页存储管理方式,虚拟地址会被映射到物理地址,而物理地址中的页框可以是分散的,不要求连续。
在物理地址空间中,数组a必须是连续的。因为数组a在内存中存储时是一个连续的二维数组,如果物理地址空间中的数组a不连续,那么就无法按照二维数组的方式访问它。
3. 已知数组a按行优先方式存放,若对数组a分别按行遍历和按列遍历,则哪一种遍历方式的局部性更好?
由于数组a按行优先方式存放,按行遍历时,访问连续的内存空间,可以利用局部性原理,提高访问效率,因此按行遍历时的局部性更好。按列遍历时,每次访问的内存地址不连续,会导致缓存命中率较低,从而降低访问效率。
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