#内存管理#408之OS真题系列

【知识回顾】

（1）驻留集：给一个进程分配的物理页框个数。

（2）页面替换算法：若要访问的页面不在内存中，且内存中没有空间（或者是第一题中【已分配的物理页框】已达到驻留集大小时），就需要从【内存】调出一页（送入【磁盘】的对换区）。

（3）【页目录号】&【页表索引】

一级页号即页目录号（对应二级页表）：用于寻找页目录的表项（该表项包括页表的位置）。

二级页号即页表索引（对应一级页表）：寻找页表的表项（该表项包含页的位置）。

（4）

【真题】

第一题：（2009页面置换&内存分配）

第一问：访存时间

页面大小=4KB=2^12B，即页内偏移为12位（虚地址后三位十六进制位）。

【2362H】P：2。10ns（TLB——初始为空）+100ns（页表）+100ns（访存）=210ns。

【1565H】P：1。10ns（TLB）+100ns（页表）+10^8ns（缺页中断处理）

+10ns（TLB——肯定命中）+100ns（页表）=1 0000 0220ns。

【25A5H】P：2。10ns（TLB——第一次访问已将该页号放入快表，所以下一步不用访问页表）+100ns（根据物理地址访存）=110ns。

第二问：虚实地址转换

【1565H】缺页中断。因为驻留集大小=2，即页表存在2对虚实页号的对应关系（分配2个物理页框给这个进程），

由LRU，需要把页表中2个页号中的0号页“换出”（换出0号指虚页号，实意是物理页框【101H】重分配给 新访问序列中的这个1565H）

即物理地址=页框号101H+页内偏移565H=【101565H】。

【注意】虚实地址转换中页内偏移不变；

（1）本题初始情况是：TLB空，页表有3项（2项有效位为1即分配2个页框号给进程【该2页面在内存中】， 1项有效位为0即该页面在外存中）；

（2）页面替换算法：若要访问的页面不在内存中，且内存中没有空间（或者是第一题中【已分配的物理页框】已达到驻留集大小时），就需要从【内存】调出一页（送入【磁盘】的对换区）；

（3）第二问专注于页表（不用理TLB）。

第二题：（2015二级页表）

第一问：页框/页size（送分题）

页框和页大小相等，均为4KB（从页内偏移得出）；共1M页。

第二问：表项结构

因为页目录号为10bit，2^10（页目录的表项数）×4B /4KB=1页（即页目录占1页）；

因为用2^20页，即所有页表共2^20个页表项，2^20 ×4B/4KB=2^10页；

注意最后求的是总和，即进程的页目录和页表共占1025页。

第三问：虚实转换

共访问一个二级页表，因为虚拟地址0100 0000H和0111 2048H的最高十位都是0000 0001 00即4（访问同一个二级页表）。

【注意】：【一级页号】对应【二级页表】。

第三题（2012考静心读题）：

做题前脑海浮现这幅图：

1）明确【驻留集】概念：给进程分配的物理框集合。

2）先将给的访问序列以0—6,6—10,11—15的虚页号进行划分。

3）“本轮未被访问过的页框将被回收”指【驻留集中没在本轮被访问的页框要回收】。

（1）虚拟页<0,4>对应的页框号——21

【解析】初始驻留集为空

【第一轮】

<1,1>——32号页框；

<3,2>——15号页框；

<0,4>——21号页框；

【第二轮】

<0,6>——命中21号页框；——32、15回收至空链尾（41->32->15）

此时驻留集为{21}

【第三轮】

<1,11>——32号页框；

<0,13>——21号页框；

<2,14>——41号页框（从空闲页框链表头取页框41）

（2）虚拟页<1,11>对应的页框号——32

【解析】继续（1）分析，第二轮中<0,6>访问命中（驻留集中的21号页框），此时第二轮结束，

注意最后工作：因为驻留集中的32号、15号页框并没有在第二轮中被访问，所以要被回收到空闲页框链尾中（和空闲页框41号一起），

即此时的空闲页框为41->（32->15），此时的32和15先后不重要，此后正式步入第三轮。

再看（2）问题，访问<1,11>是第三轮第一个，访问的1号虚页（第一轮访问过，即第二轮结束时将其放入空闲链尾了），虽然在链尾中，但是其信息是在第三次分配前都存在的（不清空）。

于是重新把32号页框捞回驻留集。

（3）虚拟页<2,14>对应的页框号——41

【解析】见顶分析。

（4）这种方法是否适合于时间局部性好的程序，why

【解析】合适，程序的时间局部性越好，从空闲页框链表中重新取回的机会更大，优势越明显。

第四题（2010页面置换）：

当该进程执行到时刻260时，要访问的逻辑地址为17CAH的数据。

第一问：（页号，送分题）

（1）该逻辑地址对应的页号是多少？

逻辑地址和物理地址均为16位（64KB），页内偏移为10位（1KB）。

【17CA】=0001 0111 1100 1010B，虚页号=101B=5。

第二问：FIFO、CLOCK置换

（2）若采用FIFO置换，17CA对应的物理地址是？Clock置换呢？

设搜索下一页的指针顺时针移动，当前指向2号页框（如下图）。

【解析】【FIFO】最先进入的是虚页号0（对应页框号7=111），即物理地址为将000111替换虚拟地址的虚页号即可得到

0001 1111 1100 1010即1FCAH。

【CLOCK】从2号虚页号开始顺时针查找访问位=0的页面， 当遇到访问位=1的就改为0，转一圈后全改为0了；

重新回到2号见到访问位=0，于是置换该页，虚页2号对应的页框为2号，即实页号为0000 10（将该实页号替换虚页号即可得到物理地址0000 1011 1100 1010即0BCAH）。

第五题（2017进程状态&二级页表）：

因为题目和2017年计组大题相关，所以写到那里去了。

https://blog.csdn.net/qq_35812205/article/details/108005393

【注意】

一级页号即页目录号（对应二级页表）：用于寻找页目录的表项（该表项包括页表的位置）。

二级页号即页表索引（对应一级页表）：寻找页表的表项（该表项包含页的位置）。

第六题：

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