页式与段式存储管理:逻辑地址转换及中断处理解析
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更新于2024-08-25
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"计算机操作系统习题(4)
本习题主要涵盖了存储管理的相关知识点,包括逻辑地址与主存地址的转换、段式存储管理和页式存储管理。在段式存储管理中,涉及到段地址越界中断和缺页中断的情况;在页式存储管理中,涉及到了页表的建立、页的分配以及逻辑地址到物理地址的转换。
1. 存储管理的研究内容主要包括:
- 主存存储分配:如何有效地分配内存空间给各个进程,确保资源的有效利用。
- 地址重定位:将进程的逻辑地址转换为实际的物理地址,使得程序能在内存中正确执行。
- 存储保护:防止进程之间的地址空间相互侵犯,确保系统的安全性。
- 存储扩充:通过虚拟内存技术,使得进程可以使用超出实际物理内存的地址空间。
2. 在页式存储管理系统中,假设主存为64KB,分成16块,每页大小与块相同,为4KB。对于给定的页表,可以计算出:
- 作业总长度:由页数乘以每页大小得出,即4KB * 4 = 16KB。
- 每页在主存中的起始地址:根据页号和块号的对应关系,如第0页在主存的起始地址为4KB * 2 = 8KB。
- 逻辑地址到内存地址的转换:例如逻辑地址[0,100]转换为8192 + 100 = 8292。
3. 在段式存储管理中,给定段表,逻辑地址[0,65],[1,55],[2,90],[3,20]对应的处理如下:
- [0,65]:段号0,段长200,主存起始地址600,状态0,所以地址有效,对应的主存地址为600 + 65 = 665。
- [1,55]:段号1,段长50,虽然主存起始地址850,但段内地址55超过了段长,导致段地址越界中断。
- [2,90]:段号2,段长100,主存起始地址1000,状态0,地址有效,对应的主存地址为1000 + 90 = 1090。
- [3,20]:段号3,段长150,主存起始地址150,但状态为1,表示该段在外存,因此产生缺页中断。
练习题中给出的访问序列1,4,3,1,2,5,1,4,2,1,4,5,是用于分析页替换算法的,例如FIFO(先进先出)、LRU(最近最少使用)或OPT(最佳替换)。根据这个访问序列,我们可以计算出每次访问时是否存在缺页,以及如果使用不同算法会如何选择替换的页面。例如,如果采用LRU算法,当访问序列结束后,可以确定哪些页面会被淘汰,以及缺页率。
这些习题有助于深入理解操作系统的存储管理机制,特别是地址转换和内存管理策略,对于学习操作系统的学生来说具有很高的实践价值。"
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