1、简述存储管理的任务。简述在具有快表的请求分页系统中，将逻辑地址变换为物理地址的完整过程。

存储管理的任务是管理计算机系统的内存，以便为各种程序和数据提供必要的内存空间，并确保不同程序之间的内存不会相互干扰。存储管理的任务包括内存分配、内存保护、内存扩充、内存回收、虚拟存储等。

在具有快表的请求分页系统中，将逻辑地址变换为物理地址的完整过程如下：

1. 从CPU中获取逻辑地址。
2. 根据逻辑地址中的页号，查找快表。如果快表中存在该页号对应的物理页框号，则直接将该物理页框号与逻辑地址中的页内偏移量相加，得到物理地址。
3. 如果快表中不存在该页号对应的物理页框号，则需要进行页表查找。
4. 从页表的页目录项中获取该页号对应的页表的物理地址。
5. 根据该物理地址，从内存中获取页表，然后从页表中找到该页号对应的页表项。
6. 如果该页表项的有效位为0，则表示该页不在内存中，需要进行缺页中断处理。
7. 如果该页表项的有效位为1，则从该页表项中获取该页对应的物理页框号，然后将该物理页框号与逻辑地址中的页内偏移量相加，得到物理地址。
8. 将物理地址返回给CPU，CPU根据该物理地址从内存中读取或写入数据。

整个过程中，快表主要用于加速地址变换，可以减少对页表的访问次数，提高系统的运行效率。在快表中缓存了最近访问的一些物理页框号，可以避免每次访问都需要查找页表的情况。如果快表中没有缓存需要的物理页框号，则需要进行页表查找，该过程中需要访问内存，因此速度相对较慢。

相关问题

简述分页系统中如何实现地址变换，分析页表大小对系统性能的影响；有快表时如何实现地址变换，影响快表变换效率的因素有哪些？

在分页系统中，地址变换是通过分页机制实现的。将逻辑地址分为页号和页内偏移量两部分，通过查找页表来实现逻辑地址到物理地址的转换。

具体来说，页表是存储在内存中的数据结构，一般由操作系统维护。每一个进程都有自己的页表，页表中的每一项都对应着进程的一页。页表中的每一项包含了该页的起始物理地址和一些额外的控制信息，例如标志位等。

地址变换的过程如下：

1. 将逻辑地址中的页号取出，用它在页表中查找对应的页表项。
2. 如果该页表项中的标志位表明该页已经被加载到了内存中，则将逻辑地址中的页内偏移量加上该页表项中的起始物理地址，得到物理地址。
3. 如果该页表项中的标志位表明该页尚未被加载到内存中，则触发缺页中断，由操作系统将该页从磁盘上加载到内存中，然后再进行地址变换。

页表大小对系统性能的影响主要体现在两个方面：

1. 页表的大小决定了页表占用的内存空间大小，如果页表过大，会导致页表无法完全放入内存中，需要进行频繁的页表换入和换出操作，影响系统的性能。
2. 页表的大小也影响了地址变换的速度。如果页表过大，查找页表的时间也会增加，从而影响地址变换的速度。另外，页表中的每一项也需要额外的空间存储控制信息，如果页表过大，会增加内存空间的消耗。

有快表时，地址变换的效率可以得到提升。快表是一种存储最近使用的页表项的高速缓存，通常是由硬件实现的。快表可以减少查找页表的次数，从而提高地址变换的速度。

快表变换效率受以下因素影响：

1. 快表的大小，快表的大小决定了能够存储多少个最近使用的页表项，如果快表太小，存储的最近使用的页表项数量较少，无法发挥优化的作用。
2. 快表的替换算法，当快表已经存满最近使用的页表项时，需要选择一些页表项进行替换。不同的替换算法会对快表的效率产生不同的影响。
3. 访问模式，如果快表中的页表项经常被访问，那么快表的效率也会相应提高。

简述操作系统存储管理的类别；简述分页存储管理基本方法；简述从分页存储管理演变成请求分页存储管理的原因。

操作系统存储管理的类别包括连续存储分配、离散存储分配和虚拟存储器。其中，连续存储分配是将主存分成固定大小的区域，每个进程都必须在连续的区域内分配空间；离散存储分配是将主存分为多个不连续的区域，每个进程可以在任意的区域内分配空间；虚拟存储器是将进程所需的空间分成不连续的部分，部分存在主存储器中，部分存在辅存储器中。

分页存储管理基本方法是将主存分成大小相等的页，每页大小为2的n次方字节。将逻辑地址十进制表示为p=q*w+r的形式，其中w为页长，q和r分别表示页号和页内地址。将页表中的每个页表项表示为页号和页框号的对应关系，将逻辑地址转换成物理地址时，将页号替换成页框号，页内地址不变，得到物理地址。

从分页存储管理演变成请求分页存储管理的原因是：在分页存储管理中，每个进程需要预先分配一定数量的连续空间，且分页大小是固定的，当进程需要的空间超出已分配的空间或者页大小不适合进程需要时，分页存储管理就会出现问题。请求分页存储管理通过动态分配和释放页面来解决这个问题，可以根据进程需求大小动态地分配和释放页面。