操作系统第四次作业

1、在计算机体系结构中，为什么配置层次式存储器？ 答：（1）可以是硬件两端都可以并行工作；

（2） 采用多久存储，使用Cache技术，可以提高操作系统的效率； （3）减轻存储器存取的压力。

2、试全面比较连续分配和离散分配方式。 答：连续分配是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间。又可进一步分为单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配和动态重定位分区分配四种方式。连续分区方式可使一个进程分得一个连续的内存空间，这样一来有利于程序的执行，但同时又会产生很多的碎片，浪费大量的系统资源。

离散分区是采用段式或页式或段页式的分配方式将一个进程装入一些离散的内存中，这样有利于内存的利用，并且可以方便程序员在更大的空间进行编程工作。

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。

3、某计算机系统提供24位虚存空间，主存为218B，采用分页式虚拟存储管理，页面大小为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且写出物理地址。

答：虚拟地址11123456（八进制）转化为二进制为：001 001 001 010 011 100 101 110 根据题意有， 其中前面为页号，而后10位为位移：001 001 001 010 01--------1 100 101 110。又因为主存大小为218B，页面尺寸为1KB=210B，所以，主存共有218-10，即256块。所以，块号为100(八进制)是合法地址，

于是得出，物理地址为100与位移1 100 101 110并接，得到：八进制物理地址100 1 100 101 110。

4、有数组int A[100][100];元素按行存储。在一虚存系统中，采用LRU淘汰算法，一个进程有3页主存空间，每页可以存放200个整数。其中第1页存放程序，且假定程序已在主存。 程序A： 程序B： for(int i=0;i<100;i++) for(int j=0;j<100;j++) for(int j=0;j<100;j++) for(int i=0;i<100;i++) a(i,j)=0; a(i,j)=0; 分别就程序A和B的执行进程计算缺页次数。 答：对于程序A：

由于程序A对矩阵A的访问是按行进行，即按照存储顺序进行，因此，每次缺页中断调进一页后，位于该页的数组元素全部被赋于0值，然后再调入下一页，所以，涉及的页面走向M，M+1、、、、、、、M+49。 故缺页次数为50次。 对于程序B：

由于程序B对矩阵A的访问是按列进行，而矩阵A每行有100个数据，每页可以存放200个数据，因此，每项中有2个数据，属于同一列。每次缺省中断调进一页时，只有其中的2个数据被赋于0值，即程序B对矩阵每次访问会遇到一次缺页，所以，波及的页面走向为;

M,M+1,.、、、、、、、M+49 处理1列

M,M+1,、、、、、、、M+49 处理2列 、、、、、、、

M,M+1,、、、、、、、、.M+49 处理100列 故，缺页次数为100*50=5000次

5、有一分页虚存系统，测得CPU和磁盘的利用率如下，试指出每种情况下的存在问题和可采取的措施：（1）CPU利用率为13%，磁盘利用率为97%；（2）CPU利用率为87%，磁盘利用率为3%;（3）CPU利用率为13%，磁盘利用率为3%。 答：( 1 ）系统可能出现抖动，可把暂停部分进程运行；

（2 ）系统运行正常，可增加运行进程数以进一步提高资源利用率； （3 ）处理器和设备和利用率均很低，可增加并发运行的进程数。

1、答： （1）可以是硬件两端都可以并行工作；

（2） 采用多久存储，使用Cache技术，可以提高操作系统的效率； （3）减轻存储器存取的压力。

2、答：连续分配是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间。又可进一步分为单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配和动态重定位分区分配四种方式。连续分区方式可使一个进程分得一个连续的内存空间，这样一来有利于程序的执行，但同时又会产生很多的碎片，浪费大量的系统资源。

离散分区是采用段式或页式或段页式的分配方式将一个进程装入一些离散的内存中，这样有利于内存的利用，并且可以方便程序员在更大的空间进行编程工作。

3、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 218B ，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 与位移 1 100 101 110 并接，得到：八进制物理地址 100 1 100 101 110 。

4、答： 对于程序A，按行存放，缺页次数为100*100/200=50次； 对于程序B，按列访问，缺页次数为100*100/2=5000次。

5、答：( 1 ）系统可能出现抖动，可把暂停部分进程运行。

（2 ）系统运行正常，可增加运行进程数以进一步提高资源利用率。 （3 ）处理器和设备和利用率均很低，可增加并发运行的进程数。

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