发布时间 : 星期日 文章（自考02325李学干版）计算机系统结构课后习题更新完毕开始阅读e5be4c29bcd126fff7050b39
剖析：
(1)根据页表法列出表2，当装入位为0时，即为页面失效，再找出相对应的虚页号即可。 (2)虚页号=虚地址/页面大小
页内位移量=虚地址－虚页号*页面大小 实地址＝实页号*页面大小＋页内位移量
由于可以用替换算法解决页面失效的问题，所以，发生页面失效的虚页2,3,5,7仍然可以有相应的实地址，但这样要在页表中建立新的虚实地址对应关系，新的虚实地址对应关系和原来的对应关系相同的可能性就很小了。
5、一个段页式虚拟存储器。虚地址有2位段号、2位页号、11位页内位移（按字编址），主存容量为32K字。每段可有访问方式保护，其页表和保护位如下表所示。
段号 访问方式 虚页0所在位置 虚页1所在位置 虚页2所在位置 虚页3所在位置 0 只读 实页9 实页3 在辅存上 实页12 1 可读/执行 在辅存上 实页0 实页15 实页8 2 可读/写/执行 页表不在主存内 页表不在主存内 页表不在主存内 页表不在主存内 3 可读/写 实页14 实页1 实页6 在辅存上 (1)此地址空间中共有多少个虚页？ (2)当程序中遇到下列情况时 方式 取数 取数 取数 存数 存数 存数 转移至此 取数 取数 转移至此 段 0 1 3 0 2 1 1 0 2 3 页 1 1 3 1 1 0 3 2 0 0 页内位移 1 10 2047 4 2 14 100 50 5 60 写出由虚地址计算出实地址。说明哪个会发生段失效、页面或保护失效失效。 解答: (1)该地址空间中共有16个虚页。
(2)程序中遇到上表中各情况时，是否会发生段失效、页失效或保护失效及相应的主存实地址的情况如下表所示： 方式 取数 取数 取数 存数 存数 存数 转移至此 取数 取数 段 页 0 1 3 0 2 1 1 0 2 1 1 3 1 1 0 3 2 0 页内位移 1 10 2047 4 2 14 100 50 5 段失效 无 无 无 无 有 无 无 无 有 页失效 无 无 有 无 / 有 无 有 / 13
实页号 3 0 无 3 无 无 8 无 无 实地址 6145 10 无 6184 无 无 16484 无 无 保护失效 无 无 / 有 / / 无 / / 转移至此 3 0 60 无 无 14 28732 有 剖析：
(1)虚地址中段号有2位，页号有2位，也就是每个程序最多只能有2^2=4个段，每个段至多只能有2^2=4页，所以该地址空间中共有4*4=16个虚页。 (2)先从题意得知：
实地址：15位，其中实页号4位，页内位移11位 页大小为2K字（由页内位移得知）
6.设某程序包含5个虚页，其页地址为4，5，3，2，5，1，3，2，2，5，1，3。当使用LRU算法替换时，为获得最高命中率，至少应分配给该程序几个实页？其可能的最高命中率为多少？
7.采用页式管理的虚拟存储器，分时运行两道程序。其中，程序X为 DO 50 I=1,3 B(I)=A(I)-C(I)
IF(B(I)·LE·0)GOTO 40 D(I)=2*C(I)-A(I)
IF(D(I)·EQ·0)GOTO 50 40 E(I)=0 50 CONTINUE
Data: A=(-4,+2,0) C=(-3,0,+1)
每个数组分别放在不同的页面中;而程序Y在运行过程中，其数组将依次用到程序空间的第3,5,4,2,5,3,1,3,2,5,1,3,1,5,2页。如果采用LRU算法，实存却只有8页位置可供存放数组之用。试问为这两首程序的数组分别分配多少个实页最为合适？为什么？
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解答： 分别分配给程序X和Y的数组4个实页最为合适。
根据题意，程序X依次调用数组A,C,B,B,E, A,C,B,B,C,A,D,D,E, A,C,B,B,E中的数据。
设程序X中的数组A,B,C,D,E分别存放于程序空间的第1,2,3,4,5页，则程序的页地址流为：1，3，2，2，5， 1，3，2，2，3，1，4，4，5， 1，3，2，2，5。
分析使用LRU算法对程序X的页地址流进行堆栈处理的过程可知，分配给程序X的数组5个实页最为合适;分析使用LRU算法对程序Y的页地址流进行堆栈处理的过程可知，分配给程序Y的数组4个实页最为合适。 但实存只有8页位置可供存放数组之用，所以，分别分配给程序X和Y的数组4个实页。 note:
分时运行在微观上是串行的，就是说，分时运行时把时间划分为若干时间片，每个程序轮流占用时间片;在宏观上是并行的，就是说，每个程序在一个时间片内并不能运行完。总的来看，是同时运行的，所以两个程序分配的实页和不能大于8。
我不了解FORTRAN，找朋友把上面的源代码转成C了： main() {
int A[]={-4,2,0}; int C[]={-3,0,1}; for (i=0,i<>0) E[i]=0; }; }; }
8.设一个按位编址的虚拟存储器，它应可对应1K个任务，但在一段较长时间内，一般只有4个任务在使用，故用容量为4行的相联寄存器组硬件来缩短被变换的虚地址中的用户位位数；每个任务的程序空间最大可达4096页，每页为512个字节，实主存容量为2＾20位；设快表用按地址访问存储器构成，行数为32，快表的地址是经散列形成；为减少散列冲突，配有两套独立相等比较电路。请设计该地址变换机构，内容包括： (1)画出其虚、实地址经快表变换之逻辑结构示意图； (2)相联寄存器组中每个寄存器的相联比较位数； (3)相联寄存器组中每个寄存器的总位数； (4)散列变换硬件的输入位数和输出位数； (5)每个相等比较器的位数； (6)快表的总容量（以位为单位）。 解:
(1)依题意得知：
虚地址为34位，其中用户号为10位（对应1K的任务）、虚页号12位（每个任务4096页）、页内位移12位（每页512字节，512字节=512*8=1024*4=2^12）
实地址为20位，其中实页号8位，页内位移12位（与虚页页内位移对应）
相联寄存器的作用：把10位的用户号转换为2位的ID（因为一般只有4个任务在使用），并把ID与虚地址的虚页号合并到快表中查实页号。
快表的作用：相当于页表，即虚页号对实页号的对应关系。但又有所简化（原因是如果用用户号和虚页号与实页号对应，前者就有22位，现改进后虚页号只有14位了）
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(2)相联寄存器组中每个寄存器的相联比较位数为10（与虚地址中的用户号宽度对应） (3)相联寄存器组中每个寄存器的总数为12（用户号宽度+ID宽度）
(4)散列变换硬件的输入位数为14位（虚页号宽度+相联寄存器中ID的宽度），输出位数为8位（与主存中的实页号宽度对应）
(5)每个相等比较器的位数=ID+用户虚页号nv'=2+12=14(位)。 (6)快表的总容量：32行*（14(输入位数)+8（输出位数））*2=32*22*2
9.考虑一个920个字的程序，其访问虚存的地址流为20，22，208，214，146，618，370，490，492，868，916，728。
(1)若页面大小为200字，主存容量为400字，采用FIFO替换算法，请按访存的各个时刻，写出其虚页地址流，计算主存的命中率；
(2)若页面大小为100字，再做一遍； (3)若页面大小为400字，再做一遍；
(4)由(1)、(2)、(3)的结果可得出什么结论？
(5)若把主存容量增加到800字，按第(1)小题再做一遍，又可得出什么结论？ 解： (1)主存容量400字，页面大小200字，所以主存实页数为2；
把地址流转换为页地址流，以第一个虚地址流转换为页地址流为例说明：求模公式为：INT（地址/页面大小），就是把地址整除于页面大小，得INT（20/200）=0，下同，所以页地址流为：0,0,1,1,0,3,1,2,2,4,4,3 按FIFO算法得出替换过程为：0（调入），0（命中），1（调入），1（命中），0（命中），3（替换0，0比1先入队，所以被替换，下同），1（命中），2（替换1），2（命中），4（替换3），4（命中），3（替换2），所以总共命中6次。
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