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计算机操作系统(汤子瀛)习题答案
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. 第六章
1. 在请求分页系统中，其页表项中包含那些数据项? 它们的作用是什么?
a. 在请求分页系统中，其页表项中包含的数据项有页号，物理块号，状态位P，访问字段A，修改位M 和---外存地址；
b. 其中状态位P 指示该页是否调入内存，供程序访问时参考； c. 访问字段A 用于记录本页在一段时间内被访问的次数，或最近已有多长时间未被访问，提供给置换算法选择换出页面时参考；
d. 修改位M 表示该页在调入内存后是否被修改过；
e. 外存地址用于指出该页在外存上的地址，通常是物理块号，供调入该页时使用.
2. 一个计算机系统的虚拟存储器，
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其最大容量和实际容量分别由什么决定?
a. 最大容量由内存和外存之和决定；
b. 实际容量由内存决定.
3. 虚拟存贮器有那些特征? 其中最本质的特征是什么?
a. 虚拟存储器具有离散性，多次性，对换性和虚拟性的特征；
b. 其中最本质的特征是离散性，在此基础上又形成了多次性和对换性，所表现出来的最重要的特征是虚拟性.
4. 实现虚拟存储器要那些硬件支持?
a. 对于为实现请求分页存储管理方式的系统，除了需要一台具有一定容量的内存及外存的计算机外，还需要有页表机制，缺页中断机构以及地址变换机构；
b. 对于为实现请求分段存储管理方式的系统，除了需要一台具有一定容量的内存及外存的计算机外，还需要有段表机制，缺段中断机构以及地址
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变换机构；
5. 在实现虚拟存储器时的几个关键技术是什么? (有待讨论)
6. 在请求分页系统中，页表应包括那些数据项?每项的作用是什么? (同第一题)
7. 在请求分页系统中，应从何处将所需页面调入内存?
a. 在进行地址变换时，首先去检索
应产生缺页中断，请求OS 从外存中把该页调入内存;
d. 外存分为文件区和对换区，若系统有足够的对换区空间，可在进程运行前，将与该进程有关的文件拷贝到对换区，需要时从对换区调入； e. 若系统缺少足够的对换区空间，则凡是不会被修改的文件，可直接从文件区调入，需换出时可不必写入外存，但对于可能被修改的部分，在将
快表，试图从中找出所要访问的页，它们换出时，便须调到对换区，以后若找到，便修改页表项中的访问位，需要时再从对换区调入. 对于写指令，还须将修改位置1，然后利用页表项中给出的物理块号和页内地址，形成物理地址； b. 如果在快表中未找到该页的页表项，则应再到内存中去查找页表，再从找到的页表项中的状态位来了解该页是否已调入内存，如果该页已调入内存，应将此页的页表项写入快表，当快表已满时，应先调出按某种算法所确定的页的页表项，然后再写入该页的页表项；
c. 如果该页尚未调入内存，这时便
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8. 在请求分页系统中，常采用哪几种页面置换算法? a. 最佳置换算法； b. 先进先出算法；
c. 最近最久未使用LRU 置换算法； d. Clock 置换算法;
e. 此外，还有最少使用置换算法和页面缓冲算法.
9. 某虚拟存储器的用户空间共有32 个页面，每页1KB，主存16KB. 假定某时刻为用户的第0，1，2，3页分别分配的物理块号为5，10，4，7，
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试将虚拟地址0A5C 和093C 变换为物理地址.
11 在一个请求分页系统中，采用LRU 页面置换算法时，假如一个作
a. 将0A5C 变换为2 进制为: 业的页面走向为4，3，2，1，4，3，0000,1010,0101,1100,由于页面大小为1KB 约为2 的10 次方，所以0A5C 的页号为2，对应的物理块号为:4,所以虚拟地址0A5C 的物理地址为125C;
5，4，3，2，1，5，当分配给该作业的物理块数M 分别为3 和4 时，试计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率?比较所得结果? a. 当分配给该作业的物理块数M
b. 将093C 变换为2 进制为: 为3 时，所发生的缺页率为7，缺页0000,1001,0011,1100，页号也为2，率为: 7/12=0.583； 对应的物理块号也为4，此时虚拟地址093C 的物理地址为113C. 10 在请求分页系统中，通常采用那种页面分配方式?为什么? a. 在请求分页系统中，有固定和可变分配两种分配方式；
b. 采用固定分配方式是基于进程的类型(交互型)或根据程序员，系统管理员的建议，为每个进程分配一固定页数的内存空间，在整个运行期间不再改变；
c. 采用可变分配方式有全局置换和局部置换两种，前者易于实现，后者效率高.
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b. 当分配给该作业的物理块数M 为4 时，所发生的缺页率为4，缺页率为: 4/12=0.333.
12 在置换算法中，LRU 和LFU 哪个更常用?为什么?
a. LRU 与LFU 置换算法的页面的访问图完全相同，即使用的硬件是相同的；
b. 但是LFU 并不能真正访问反映出页面的使用情况.
13 实现LRU 算法所需的硬件支持是什么?
a. 寄存器，用于记录某进程在内存中各页的使用情况；
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b. 栈，用于保存当前使用的各个页面的页面号.
14 试说明改进型Clock 置换算法的基本原理.
a. 因为对于修改过的页面在换出时所付出的开销将比未被修改过的页面的开销大，所以在改进型Clock算法中，出了须考虑到页面的使用情况外，还须再增加一个置换代价这一因素；
b. 在选择页面作为淘汰页面时，把同时满足未使用过和未被修改作为首选淘汰页面.
15 什么是抖动? 产生抖动的原因是什么?
a. 抖动(Thrashing)就是指当内存中已无空闲空间而又发生缺页中断时，需要从内存中调出一页程序或数据送磁盘的对换区中，如果算法不适当，刚被换出的页很快被访问，需重新调入，因此需再选一页调出，而此时被换出的页很快又要被访问，因而
象为\抖动\
b. 产生抖动的原因是由于CPU 的利用率和多道程序度的对立统一矛盾关系引起的，为了提高CPU 利用率，可提高多道程序度，但单纯提高多道程序度又会造成缺页率的急剧上升，导致CPU 的利用率下降，而系统的调度程序又会为了提高CPU 利用率而继续提高多道程序度，形成恶性循环，我们称这时的进程是处于\抖动\状态.
16 试说明请求分段系统中的缺页中断处理过程? (见P185 图6-12) 17 如何实现分段共享?
a. 可在每个进程的段表中，用相应的表项来指向共享段在内存中起始地址；
b. 配置相应的数据结构作为共享段表，可在段表项中设置共享进程计数Count，每调用一次该共享段，Count 指增1，每当一个进程释放一个共享
又需将它调入，如此频繁更换页面，段时，Count 执行减1 操作，若减以致花费大量的时间，我们称这种现
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为0，则由系统回收该共享段的物理