内容发布更新时间 : 2024/6/26 19:48:40星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

CH4 应用题参考答案

1 在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个程序运行的页面走向是： 1 、2 、3 、4 、2 、1 、5 、6 、2 、1 、2 、3 、7 、6 、3 、2 、1 、2 、3 、6 。

分别用FIFO 、OPT 和LRU 算法，对分配给程序3 个页框、4 个页框、5 个页框和6 个页框的情况下，分别求出缺页中断次数和缺页中断率。 答： 页框数 3 4 5 6 FIFO 16 14 12 9 LRU 15 10 8 7 OPT 11 8 7 7 只要把表中缺页中断次数除以20，便得到缺页中断率。

2 在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个作业共有5 页，执行时其访问页面次序

为：( 1 ) 1 、4 、3 、1 、2 、5 、1 、4 、2 、1 、4 、5

( 2 ) 3 、2 、1 、4 、4 、5 、5 、3 、4、3、2、1、5

若分配给该作业三个页框，分别采用FIFO和LRU 面替换算法，求出各自的缺页中断次数和缺页中断率。

答：( 1 ）采用FIFO 为9 次，9 / 12 = 75 ％。采用LRU 为8 次，8 / 12 = 67 ％。( 2 ）采用FIFO 和LRU 均为9 次，9 / 13 = 69 ％。

3 一个页式存储管理系统使用FIFO 、OPT 和LRU 页面替换算法，如果一个作业的页面走向为：

( l ) 2 、3 、2 、l 、5 、2 、4 、5 、3 、2 、5 、2 。 ( 2 ) 4 、3 、2 、l 、4 、3 、5 、4 、3 、2 、l 、5 。 ( 3 ) 1 、2 、3 、4 、1 、2 、5 、l 、2 、3 、4 、5 。

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当分配给该作业的物理块数分别为3 和4 时，试计算访问过程中发生的缺页中断次数和缺页中断率。

答：( l ）作业的物理块数为3 块，使用FIFO 为9 次，9 / 12 = 75 ％。使用LRU 为7 次，7 / 12 = 58 ％。使用OPT 为6 次，6 / 12 = = 50 ％。 作业的物理块数为4 块，使用FIFO 为6 次，6 / 12 = 50 ％。使用LRU 为6 次，6 / 12 = 50 ％。使用OPT 为5 次，5 /12 = 42 ％。 ( 2 ）作业的物理块数为3 块，使用FIFO 为9 次，9 / 12 = 75 ％。使用LRU 为10 次，10 / 12 = 83 ％。使用OPT 为7 次，7/12 = 58 ％。

作业的物理块数为4 块，使用FIFO 为10 次，10 / 12 = 83 ％。 使用LRU 为8 次，8/12＝66％。使用OPT为6次，6/12＝50%.

其中，出现了Belady 现象，增加分给作业的内存块数，反使缺页中断率上升。 4、在可变分区存储管理下，按地址排列的内存空闲区为：10K 、4K 、20K 、18K 、7K 、9K 、12K 和15K 。对于下列的连续存储区的请求：( l ) 12K 、10K 、9K , ( 2 ) 12K 、10K 、15K 、18K 试问：使用首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法和下次适应算法，哪个空闲区被使用？ 答：( 1 ）空闲分区如图所示。 答 分区号 1 2 3 4 5 6 7 8 1）首次适应算法

12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。10KB 选中分区1 ，恰好分配故应删去分区1 。9KB 选中分区4 ，这时分区4 还剩9KB 。

分区长 10K 4K 20K 18K 7K 9K 12K 15K 2 / 12

2 ）最佳适应算法

12KB 选中分区7 ，恰好分配故应删去分区7 。1OKB 选中分区1 ，恰好分配故应删去分区1 。9KB 选中分区6 ，恰好分配故应删去分区6 。

3 ）最差适应算法

12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。1OKB 选中分区4 ，这时分区4 还剩8KB 。9KB 选中分区8 ，这时分区8 还剩6KB 。

4 ）下次适应算法

12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。10KB 选中分区4 ，这时分区4 还剩8KB 。9KB 选中分区6 ，恰好分配故应删去分区6 。 ( 2 ）原始分区情况同上图。

1 ）首次适应算法

12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。10KB 选中分区1 ，恰好分配故应删去分区1 。15KB 选中分区4 ，这时分区4 还剩3KB 。最后无法满足18KB 的申请，应该等待。

2 ）最佳适应算法

12KB 选中分区7 ，恰好分配故应删去分区7 。1OKB 选中分区1 ，恰好分配故应删去分区1 。15KB 选中分区8 ，恰好分配故应删去分区8 。18KB 选中分区4 ，恰好分配故应删去分区4 。

3 ）最差适应算法 12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。10KB 选中分区4 ，这时分区4 还剩8KB 。15KB 选中分区8 ，恰好分配故应删去分区8 。最后无法满足18KB 的申请，应该等待。

4 ）下次适应算法

12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。1OKB 选中分区4 ，这时分区4 还剩8KB 。15KB 选中分区8 ，恰好分配故应删去分区8 。最后无法满足15KB 的申请，应该等待。

5 给定内存空闲分区，按地址从小到大为：100K 、500K 、200K 、300K 和600K 。现有用户进程依次分别为212K 、417K 、112K 和426K , ( l ）分别用first-fit 、best-fit 和worst-fit 算法将它们装入到内存的哪个分区？( 2 ）哪个算法能最有效利用内存？

答：按题意地址从小到大进行分区如图所示。 分区号 1 2 分区长 100KB 500KB 3 / 12

3 4 5 200KB 300KB 600KB ( 1 ) 1）first-fit 212KB 选中分区2 ，这时分区2 还剩288KB 。417KB 选中分区5 ，这时分区5 还剩183KB 。112KB 选中分区2 ，这时分区2 还剩176KB 。426KB 无分区能满足，应该等待。

2 ) best-fit 212KB 选中分区4 ，这时分区4 还剩88KB 。417KB

选中分区2 ，这时分区2 还剩83KB 。112KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩88KB 。426KB 选中分区5 ，这时分区5 还剩174KB 。

3 ) worst-fit 212KB 选中分区5 ，这时分区5 还剩388KB 。417KB

选中分区2 , 这时分区2 还剩83KB 。112KB 选中分区5 ，这时分区5 还剩176KB 。426KB 无分区能满足，应该等待。

( 2 ）对于该作业序列，best-fit 算法能最有效利用内存

6、 一个32 位地址的计算机系统使用二级页表，虚地址被分为9 位顶级页表，11位二级页表和偏移。试问：页面长度是多少？虚地址空间共有多少个页面？ 答：由于32-9 -11 ＝ 12 ，所以，页面大小为4KB ，页面的个数为220个。 7、 一进程以下列次序访问5 个页：A 、B 、C 、D 、A 、B 、E 、A 、B 、C 、D 、E ：假定使用FIFO 替换算法，在内存有3 个和4 个空闲页框的情况下，分别给出页面替换次数。

答：内存有3 个和4 个空闲页框的情况下，页面替换次数为9 次和10 次。出现了Belady 即现象，增加分给作业的内存块数，反使缺页中断率上升。 8、 某计算机有缓存、内存、辅存来实现虚拟存储器。如果数据在缓存中，访问它需要Ans；如果在内存但不在缓存，需要Bns 将其装入缓存，然后才能访问；如果不在内存而在辅存，需要Cns 将其读入内存，然后，用Bns 再读入缓存，然后才能访问。假设缓存命中率为（n-1) / n ，内存命中率为（m -1) / m ，则数据平均访问时间是多少？

答：

数据在缓存中的比率为：( n - 1 ) / n

数据在内存中的比率为：( 1 -（n - 1 ) / n )×( m - 1 ) / m = ( m - 1 ）/nm

数据在辅存中的比率为：( 1 -（n －1 ) / n )×( 1－（m －1 ) / m ）1/nm 故数据平均访问时间是＝( ( n- 1 ) / n ) × A + ( ( 1 -（n - 1 ) / n ) × ( m-1 ) / m ) × ( A + B ) + ( ( 1-（n -1 ) / n ) ×( 1-（m-1）/ m ) ) × ( A + B + C ) = A + B / n + C / nm

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9、某计算机有cache 、内存、辅存来实现虚拟存储器。如果数据在cache 中，访问它需要20ns ；如果在内存但不在cache ，需要60ns 将其装入缓存，然后才能访问；如果不在内存而在辅存，需要12us将其读入内存，然后，用60ns 再读入cache ，然后才能访问。假设cache 命中率为0 .9 ，内存命中率为0.6 ，则数据平均访问时间是多少（ns ) ? 答：506ns 。

10 有一个分页系统，其页表存放在主存里，( 1 ）如果对内存的一次存取要1.2 微秒，试问实现一次页面访问的存取需花多少时间？( 2 ）若系统配置了联想存储器，命中率为80 % ，假定页表表目在联想存储器的查找时间忽略不计，试问实现一次页面访问的存取时间是多少？

答：(1) 2.4 微秒 （2 )0.8 × 1.2 + 0.2 × 2.4 = 0.76 + 0.45 = 1.24 微秒

11 给定段表如下： 段号 0 1 2 3 4 段首址 219 2300 90 1327 1952 段长 600 14 100 580 96 给定地址为段号和位移： 1 ) [ 0 , 430] 、2 ) [ 3 , 400 ］、3 ) [ 1 , 1 ］、4 ) [ 2 , 500 ］、5 ) [ 4 , 42 ) ，试求出对应的内存物理地址。 答：1) 649 2) 1 727 3) 2301 4）越界 5) 1994

12、 某计算机系统提供24 位虚存空间，主存为2 18 B ，采用分页式虚拟存储管理，页面尺寸为1KB 。假定用户程序产生了虚拟地址11123456 （八进制），而该页面分得块号为100 ( 八进制），说明该系统如何产生相应的物理地址及写出物理地址。

答：虚拟地址11123456 （八进制）转化为二进制为： 001 001 001 010 011 100 101 110

其中前面为页号，而后10 位为位移：001 001 001 010 01-------1 100 101 110 。由于主存大小为218 B，页面尺寸为1KB ，所以，主存共有256 块。所以，块号为100 （八进制）是合法地址，于是，物理地址为100 （八进制）与位移1 100

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