浙大远程-操作系统原理第二次离线作业(第3章)

操作系统原理

第二次离线作业（第3章）-1

应用题

1．在一个请求分页系统中，采用FIFO页面置换算法时，假如一个作业的页面访问顺序为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2， l，5，当分配给该作业的物理块数M为4时，试试写出页面访问的过程，并计算访问中所发生的缺页次数和缺页率？

解：

FIFO置换算法

用FIFO置换算法产生缺页次数 10 次缺页率83%

2.某采用页式存储管理的系统，假如系统分配给一个作业的物理块数为4，作业执行时依次访问的页为： 2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。采用LRU页面置换算法时，计算出程序访问过程中所发生的缺页过程和缺页次数。

解：

LRU算法

问答题

1.试述在设有快表的分页存贮管理系统的地址变换机构和地址变换过程。

在CPU给出有效地址（逻辑地址）后，系统将有效地址分离为页号和页内地址。系统将页号与页表长度进行比较，如果页号大于页表寄存器中的页表长度，则访问越界，产生越界中断。地址变换机构又自动地将页号送入高速缓存，确定所需要的页是否在快表中。若是，则直接读出该页所对应的物理块号，送入物理地址寄存器；与此同时，将有效地址（逻辑地址）寄存器中页内地址直接装入物理地址寄存器的块内地址字段中，这样便完成了从逻辑地址到物理地址的变换。若在快表中未找到对应的页表项，则根据页表寄存器中的页表始址和页号计算出该页在页表项中的位置，通过查找页表，得到该页的物理块号，将此物理块号装入物理地址寄存器中，与有效地址寄存器中页内地址组合成物理地址；同时，把从页表中读出的页表项存入快表中的一个寄存器单元中，以取代一个旧的页表项。

2.试述动态分区、分页和分段三种存储管理方案中如何实现信息的存储保护。

1. 越界保护在动态分区的保护的常用方法是由系统提供硬件：一对界限寄存器。这可以是上界限寄存器、下界限寄存器，或者是基址寄存器、限长寄存器。基址寄存器存放起始地址，作为重定位（地址映射）使用；限长寄存器存放程序长度，作为存贮保护使用。在分页存储管理方案中，在CPU给出有效地址（逻辑地址）后，系统将有效地址分离为页号和页内地址。系统将页号与页表寄存器中的页表长度进行比较，如果页号大于页表长度，则访问越界，产生越界中断。在段式系统存储管理方案中，在CPU给出有效地址（逻辑地址）后，系统将有效地址分离为段号S和段内地址。系统将逻辑地址中的段号S与段表寄存器中的段表长度TL进行比较，若S≥TL访问越界，产生越界中断信号。未越界，根据段表的始址和段长SL，计算出该段对应段表项的位置，从中读出该段在内存中的起始地址。如增补位为0，再检查段内地址d是否超过该段的段长SL，超过，产生越界中断，否则，将该段的基址d 与段内地址相加，得到要访问的内存物理地址。

2. 存取控制检查:存取权(R、W、E) 在页表项中增设“存取控制”字段，用来规定对该页的存取方式，用于标识本页的存取属性是只执行、只读，还是允许读／写。在段表项中增设“存取控制”字段，用来规定对该段的存取方式，用于标识本分段的存取属性是只执行、只读，还是允许读／写。

3．环保护机构处理器状态分为多个环，分别具有不同的存储访问特权级别，通常是级别高的在内环，编号小（如0环）级别最高；可访问同环或更低级别环的数据；可调用同环或更高级别环的服务。