操作系统虚拟存储器管理算法分析

操作系统复习题1 在操作系统中，虚拟存储器的用户空间共有 32 个页面，每页 1K，主存 16K。这意味着，每个页面可以存储 1KB 的数据，并且主存的总容量为 16KB。 在请求调页系统中，采用全局置换策略和平均分配内存块的算法。当有 m 个内存块时，每个内存块将被平均分配。此外，为了提高系统的性能，需要使用合适的置换算法，例如 LRU（最近最少使用）算法。 在题目中， VarA 是一个二维数组，数组的大小为 1100x100，总共有 110000 个元素。为了存储这个数组，需要使用虚拟存储器，分配三个内存块，一个用于存储程序和变量 i、j，另外两个用于存储数组的数据。 在程序 1 中， FOR i:=1 TO 100 DO FOR j:=1 TO 100 DO A[i,j]:=0，访问数组的顺序是按行的，即先访问一个行，然后访问下一个行。由于每页可以存储 200 个整数，因此，处理 100x100 个整数将发生 100*100/200=50 次缺页。 在程序 2 中， FOR j:=1 TO 100 DO FOR i:=1 TO 100 DO A[i,j]:=0，访问数组的顺序是按列的，即先访问一个列，然后访问下一个列。由于每页可以存储 200 个整数，因此，处理 100x100 个整数将发生 100*100/2=5000 次缺页。 在虚拟存储器的地址转换中，需要将虚拟地址转换为物理地址。虚拟地址由页号和页内地址组成，物理地址由块号和块内地址组成。在题目中，虚拟地址 0A5C、103C、1A5C 需要转换为物理地址。根据题意，虚拟存储器的用户空间共有 32 个页面，每页 1K，则页号占 5 位，页面大小占 10 位，即该系统的逻辑地址有 15 位，其中高 5 位为页号，低 10 位为页内地址。物理地址有 14 位，其中高 4 位为块号，低 10 位为块内地址。 通过页号与物理块对应表，可以将虚拟地址转换为物理地址。例如，虚拟地址 0A5C 的页号为 2，页号合法，页表对应物理块号为 4，则用物理块号替换页号为：(01001001011100)B=(125C)H。 本题目考察了操作系统中的虚拟存储器、请求调页系统、置换算法、虚拟地址转换等知识点，并且要求对问题进行详细的分析和计算。