考虑一个简单的分页系统，其参数如下：2的32次方 物理内存字节数；页面大小为2的10次方字节；2.的16次方逻辑地址空间的页面。 a.逻辑地址中有多少位？ b.一帧中有多少字节？ c.物理地址中有多少位指定帧？ d.页面表中有多少条目？ e.每个页面表条目中有多少位？假设每个页面表条目都包含一个 有效/无效位。

a. 逻辑地址中有32位，因为物理内存大小为2的32次方字节。

b. 一帧中有2的10次方字节，即1024字节。

c. 物理地址中需要指定哪一个帧，因为物理内存大小为2的32次方字节，需要用32位表示，而每个页面大小为2的10次方字节，需要用10位表示，所以物理地址中需要用32-10=22位指定帧。

d. 页面表需要存储每个逻辑页对应的物理页帧号，而逻辑页数为2的16次方，因此页面表中需要有2的16次方个条目。

e. 每个页面表条目需要存储对应逻辑页的物理页帧号以及一位有效/无效位，因此每个页面表条目需要23位（22位用于存储物理页帧号，1位用于存储有效/无效位）。

相关问题

考虑一个简单的分页系统，其参数如下：2的32次方 物理内存字节数；页面大小为2的10次方字节；2的16次方逻辑地址空间的页面。 a.逻辑地址中有多少位？ b.一帧中有多少字节？ c.物理地址中有多少位指定帧？ d.页面表中有多少条目？ e.每个页面表条目中有多少位？假设每个页面表条目都包含一个 有效/无效位。

a. 逻辑地址中有32位，因为物理内存字节数为2的32次方。

b. 一帧中有2的10次方字节，即1024字节。

c. 物理地址中需要指定帧，因为物理内存中包含了多个帧。由于每个页面的大小为2的10次方字节，因此物理内存中的帧数为2的32次方/2的10次方=2的22次方。因此，需要22位来指定一个帧。

d. 页面表中有2的16次方个条目，因为逻辑地址空间中的页面数为2的16次方。

e. 每个页面表条目包含一个有效/无效位和一个帧号。由于需要22位来指定一个帧，因此每个页面表条目中需要包含23位。另外，还需要一个有效/无效位，因此每个页面表条目中需要包含24位。

[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。