《操作系统》作业-20120326
1. 在系统中引入对换后可带来哪些好处？
能将内存中暂时不运行的进程或暂时不用的程序和数据，换到外存上，以腾出足够的内存空间，把已具备运行条件的进程或进程所需的程序和数据换入内存，从而大大地提高了内存的利用率。
2. 为实现对换，系统应具备哪几方面的功能？
a. 对对换空间的管理；
b. 进程的换出；
c. 进程的换入。
3. 在以进程为单位进行对换时，每次是否都将整个进程换出？为什么？
a. 以进程为单位进行对换时，每次都将整个进程换出；b. 目的为了解决内存紧张的问题，提高内存的利用率。
4. 为实现分页存储管理，需要哪些硬件支持？
需要有页表机制、地址变换机构的硬件支持。
5. 请说明引入分段存储管理是为了满足用户哪几方面的需要。
a. 方便了编程；b. 实现了分段共享；c. 实现了分段保护；d. 实现了动态链接；e. 实现了动态增长。
6. 在具有快表的页式存储管理方式中，如何实现地址变换？
首先，必须配置一段表寄存器，在其中存放段表始址和段长tl. 进行地址变换时，先利用段号s，与段长tl进行比较，若s=tl,表示段号太大，访问越界，产生越界中断信号)于是利用段表始址和段号来求出该段对应的段表项在段表中的位置，从中求出该段的页表始址，并利用逻辑地址中的段内页号p来获得对应页的页表项位置，从中读出该页所在的物理块号b，再用块号b和页内地址构成物理地址。
7. 分页和分段存储管理有何区别？
a. 分页和分段都采用离散分配的方式，且都要通过地址映射机构来实现地址变换，这是它们的共同点；
b. 对于它们的不同点有三，第一，从功能上看，页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减-内存的外零头，提高内存的利用率，即满足系统管理的需要，而不是用户的需要；而段是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对完整的信息，目的是为了能更好地满足用户的需要；c. 页的大小固定且由系统确定，而段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序；d.
分页的作业地址空间是一维的，而分段的作业地址空间是二维的。
8. 试全面比较连续分配和离散分配方式。
a. 连续分配是指为一个用户程序分配一个连续的地址空间，包括单一连续分配方式和分区式分配方式，前者将内存分为系统区和用户区，系统区供操作系统使用，用户区供用户使用，是最简单的一种存储方式，-但只能用于单用户单任务的操作系统中；分区式分配方式分为固定分区和动态分区，固定分区是最简单的多道程序的存储管理方式，由于每个分区的大小固定，必然会造成存储空间的浪费；动态分区是根据进程的实际需要，动态地为之分配连续的内存空间，常用三种分配算法： 首次适应算法ff，该法容易留下许多难以利用的小空闲分区，加大查找开销；循环首次适应算法，该算法能使内存中的空闲分区分布均匀，但会致使缺少大的空闲分区；最佳适应算法，该算法也易留下许多难以利用的小空闲区；
b. 离散分配方式基于将一个进程直接分散地分配到许多不相邻的分区中的思想，分为分页式存储管理，分段存储管理和段页式存储管理。 分页式存储管理旨在提高内存利用率，满足系统管理的需要，分段式存储管理则旨在满足用户(程序员)的需要，在实现共享和保护方面优于分页式存储管理，而段页式存储管理则是将两者结合起来，取长补短，即具有分段系统便于实现，可共享，易于保护，可动态链接等优点，又能像分页系统那样很好的解决外部碎片的问题，以及为各个分段可离散分配内存等问题，显然是一种比较有效的存储管理方式；
c. 综上可见，连续分配方式和离散分配方式各有各自的特点，应根据实际情况加以改进和利用。
9. 在分页存储管理系统中，存取一次内存的时间是8us，查询一次快表的时间是1us，缺页中断的时间是20us，假设页表的查询与快表的查询同时进行。当查询页表时，如果该页在内存但快表中没有页表项，系统将自动把该页页表项送入快表。
1）求对某一数据进行一次存取可能需要的时间？
2）现连续对同一页面上的数据进行4次连续读取，求每次读取数据可能需要的时间？
当系统对数据进行存取时，有3种可能性。
所存取的数据的页面在内存，其页表项已经存储到快表，此时存取数据的时间是：
查询快表的时间+存取内存数据的时间=1us+8us= 9us
所存取的数据的页面在内存，但是其页表项没有存储到快表，没有命中快表，此时存取数据的时间是：
查询页表的时间+存取内存数据的时间=8us+8us= 16us
所存取的数据的页面不在内存，发生缺页中断，此时存取数据的时间是：
查询页表的时间+缺页中断的时间+查询页表的时间+
存取内存数据的时间=8us+20us+8us+8us = 44us
2) 当对某一数据进行4次连续读取时：
第1次可能的时间为：
1us+8us= 9us；8us+8us= 16us；8us+20us+8us+8us。
② 第2次时，对应页面的页表项已经交换到快表中。因为存取是连续的，不存在页面被淘汰的可能性，所以第2次、第3次、第4次的存取时间是一样的，消耗的时间为1us+8us= 9us。
10. 在一个分页存储管理系统中，逻辑地址长度为16位，页面大小为节，现有一逻辑地址2f6ah，且第页依次存放在物理块中，问相应的物理地址为多少（请用十六进制表示）？并画出地址转换图。
11. 现有一个作业，在段式存储管理的系统中已为主存分配建立了如下表所示的段表：
请回答下列问题：（1）段式存储管理如何完成地址转换？ 并画出地址转换图。（2）计算该作业访问（0，550），（2，186），（1，300）和（3，655）时的绝对地址。
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