【操作系统导论】第16章课后习题解答

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前言

内容仅作记录，请谨慎参考

16.1

题目描述

分析及解答

(1) 输入命令./segmentation.py -a 128 -p 512 -b 0 -l 20 -B 512 -L 20 -s 0
得到如下模拟程序：

从模拟结果中我们可以看到，虚拟地址空间大小为128，物理地址空间大小为512
同时物理空间被分成了两个段，其中第一个段segmentation 0的基址为0，大小为20，正向增长；第二个段segmentation 1的基址为512，大小为20，反向增长。
由于有两个段，分析后将虚拟地址转化的二进制的最高两位作为段的判断，00表示在segmentation 0而01表示在segmentation 1
对于VA 0（108）：将其转化为二进制为：01101100，段(01)，偏移量(101100即-20)
故其对应segmentation 1这个段，物理地址为512+(-20)=492；
对于VA 1（97）：将其转化为二进制为：01100001，段(01)，偏移量(100001即-31)
由于段的大小为20，故超出了限制，段错误；
对于VA 2（53）：将其转化为二进制为：00110101，段(00)，偏移量(110101即-11)
segmentation 0为正向增长的段，偏移量不能为负，段错误；
对于VA 3（33）：将其转化为二进制为：00100001，段(00)，偏移量(100001即-31)
segmentation 0为正向增长的段，偏移量不能为负，段错误；
对于VA 4（65）：将其转化为二进制为：01000001，段(01)，偏移量(000001即1)
segmentation 1为反向增长的段，偏移量不能为正，段错误；

输入命令./segmentation.py -a 128 -p 512 -b 0 -l 20 -B 512 -L 20 -s 0 -c查看模拟结果：

可以看到与上述分析是一致的

(2) 输入命令./segmentation.py -a 128 -p 512 -b 0 -l 20 -B 512 -L 20 -s 1
得到如下模拟程序：

对于VA 0（17）：将其转化为二进制为：00010001，段(00)，偏移量(010001即17)
故其对应segmentation 0这个段，物理地址为：0+17=17；
对于VA 1（108）：将其转化为二进制为：01101100，段(01)，偏移量(101100即-20)
故其对应segmentation 1这个段，物理地址为512+(-20)=492；
对于VA 2（97）：将其转化为二进制为：01100001，段(01)，偏移量(100001即-31)
由于段的大小为20，故超出了限制，段错误；
对于VA 3（32）：将其转化为二进制为：00100000，段(00)，偏移量(100001即-32)
segmentation 0为正向增长的段，偏移量不能为负，段错误；
对于VA 4（63）：将其转化为二进制为：00111111，段(00)，偏移量(111111即-1)
segmentation 0为正向增长的段，偏移量不能为负，段错误；

输入命令./segmentation.py -a 128 -p 512 -b 0 -l 20 -B 512 -L 20 -s 1 -c查看模拟结果：

可以看到与上述分析是一致的

(3) 输入命令./segmentation.py -a 128 -p 512 -b 0 -l 20 -B 512 -L 20 -s 2
得到如下模拟程序：

对于VA 0（122）：将其转化为二进制为：01111010，段(01)，偏移量(111010即-6)
故其对应segmentation 1这个段，物理地址为：512+(-6)=506；
对于VA 1（121）：将其转化为二进制为：01111001，段(01)，偏移量(111001即-7)
故其对应segmentation 1这个段，物理地址为：512+(-7)=505；
对于VA 2（7）：将其转化为二进制为：00000111，段(00)，偏移量(000111即7)
故其对应segmentation 0这个段，物理地址为：0+7=7；
对于VA 3（10）：将其转化为二进制为：00001010，段(00)，偏移量(001010即10)
故其对应segmengtation 0这个段，物理地址为：0+10=10；
对于VA 4（106）：将其转化为二进制为：01101010，段(01)，偏移量(101010即-22)
由于段的大小为20，故超出了限制，段错误；

输入命令./segmentation.py -a 128 -p 512 -b 0 -l 20 -B 512 -L 20 -s 2 -c查看模拟结果：

可以看到与上述分析是一致的。

16.2

题目描述

分析及解答

由于段0(正向增长)的基址为0，size为20：
故段0的最高合法虚拟地址为19；
由于段1(反向增长)的基址为512，size为20：
故段1的最低合法虚拟地址为108；
整个地址空间中最低和最高的非法地址是0和127
使用-A设定特殊的虚拟地址：19，20，107，108，0，127，128测试结果的正确性：

16.3

题目描述

分析及解答

查看英文原书可知，此处符号翻译有误：为指定的地址流生成以下转换结果：有效，有效，违规…违规，有效，有效
即，虚拟地址0，1和14，15可以转换成功，那么只需确保两个段的size为2，同时二者的基址相差至少为4即可：
例如可以这样设置：
./segmentation.py -a 16 -p 128 -A 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
–b0 0 --l0 2
–b1 4 --l1 2 -c

当然，符合题意得组合还有很多，在此不一一列出了。