页式与段式存储管理：逻辑地址转换及中断处理解析

"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。"