Rookie2020
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《操作系统导论》第20章习题

《操作系统导论》第20章习题

目标： 了解多级页表的工作原理，翻译虚拟地址到物理地址

实验环境

  • The page size is an unrealistically-small 32 bytes
  • The virtual address space for the process in question (assume there is
    only one) is 1024 pages, or 32 KB
  • physical memory consists of 128 pages

Thus, a virtual address needs 15 bits (5 for the offset, 10 for the VPN).
A physical address requires 12 bits (5 offset, 7 for the PFN).

实验

以一个例子介绍地址转换过程(其实并没有完全学懂，看了代码才会计算的.....)

1.运行 python paging-multilevel-translate.py

得到128个物理页存放的内容弄，以及页目录基址寄存器（PDBR)为108，表示页目录存放在物理页page108中。

计算虚拟地址 0x611c的物理地址

将 0x611c用二进制表示为：0110 0001 0001 1100

1.最高位0不用直接抛弃，取高5位11000(dec 24)代表页目录项(PDE)索引。

2.找到以PDBR开头的索引28位置，读出该值为0xa1(bin 1010 0001).。最高位为1，表示该项指向的页表有效。

3.将0xa1最高位去除后得到0x21(dec 33)，找到物理页page33。

4.取0x611c中间5位 01000(dec 8)，即找到页表项(PTE)索引为8。找到page33开头的索引8位置，读出该值为0xb5(bin 1011 0101),最高位为1，表示地址有效。

5.将0xb5最高位去除后得到0x35(dec 53)，此为物理帧（PFN)。

6.将物理帧和偏移地址组合即可得到物理地址。偏移地址为0x611c的最低5位，最后得到真实物理地址为0x6bc(bin 0110 1011 1100)。

终于求到了物理地址，真是不容易啊，这还只是两级页表，真实的操作系统可能涉及更多级的页表和其他复杂的机制，所以学无止境啊。

教材提供的readme文件和实验详细输出结果放在文末。

ReadMe

This fun little homework tests if you understand how a multi-level page table
works. And yes, there is some debate over the use of the term fun in the
previous sentence. The program is called:
paging-multilevel-translate.py

Some basic assumptions:

  • The page size is an unrealistically-small 32 bytes
  • The virtual address space for the process in question (assume there is
    only one) is 1024 pages, or 32 KB
  • physical memory consists of 128 pages

Thus, a virtual address needs 15 bits (5 for the offset, 10 for the VPN).
A physical address requires 12 bits (5 offset, 7 for the PFN).

The system assumes a multi-level page table. Thus, the upper five bits of a virtual
address are used to index into a page directory; the page directory entry (PDE), if valid,
points to a page of the page table. Each page table page holds 32 page-table entries
(PTEs). Each PTE, if valid, holds the desired translation (physical frame number, or PFN)
of the virtual page in question.

The format of a PTE is thus:

VALID | PFN6 ... PFN0

and is thus 8 bits or 1 byte.

The format of a PDE is essentially identical:

VALID | PT6 ... PT0

You are given two pieces of information to begin with.

First, you are given the value of the page directory base register (PDBR),
which tells you which page the page directory is located upon.

Second, you are given a complete dump of each page of memory. A page dump
looks like this:

page 0: 08 00 01 15 11 1d 1d 1c 01 17 15 14 16 1b 13 0b ...
page 1: 19 05 1e 13 02 16 1e 0c 15 09 06 16 00 19 10 03 ...
page 2: 1d 07 11 1b 12 05 07 1e 09 1a 18 17 16 18 1a 01 ...
...

which shows the 32 bytes found on pages 0, 1, 2, and so forth. The first byte
(0th byte) on page 0 has the value 0x08, the second is 0x00, the third 0x01,
and so forth.

You are then given a list of virtual addresses to translate.

Use the PDBR to find the relevant page table entries for this virtual page.
Then find if it is valid. If so, use the translation to form a final physical
address. Using this address, you can find the VALUE that the memory reference
is looking for.

Of course, the virtual address may not be valid and thus generate a fault.

Some useful options:

-s SEED, --seed=SEED the random seed
-n NUM, --addresses=NUM number of virtual addresses to generate
-c, --solve compute answers for me

Change the seed to get different problems, as always.

Change the number of virtual addresses generated to do more translations
for a given memory dump.

Use -c (or --solve) to show the solutions.

实验详细数据

c@ubuntu:~/studyos/Part20$ python paging-multilevel-translate.py -c
ARG seed 0
ARG allocated 64
ARG num 10

page 0: 1b 1d 05 05 1d 0b 19 00 1e 00 12 1c 19 09 19 0c 0f 0b 0a 12 18 15 17 00 10 0a 06 1c 06 05 05 14
page 1: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
page 2: 12 1b 0c 06 00 1e 04 13 0f 0b 10 02 1e 0f 00 0c 17 09 17 17 07 1e 00 1a 0f 04 08 12 08 19 06 0b
page 3: 7f 7f 7f 7f cd 7f 7f 7f 7f 7f 7f 7f 7f 7f 7f 7f 7f 7f 7f 7f 7f 7f 88 7f 7f 7f 7f 7f 7f 7f 7f b9
page 4: 0b 04 10 04 05 1c 13 07 1b 13 1d 0e 1b 15 01 07 08 05 07 07 1b 0e 1b 04 11 00 1c 00 0c 18 1e 00
page 5: 17 13 1d 0a 12 02 11 19 06 08 15 07 08 1d 1e 04 1b 11 01 12 13 01 17 19 02 14 0e 07 0e 04 0a 14
page 6: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
page 7: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
page 8: 11 10 1a 12 0f 10 18 0a 11 15 1e 15 1d 0c 12 17 0a 08 1e 0a 1e 1a 06 19 1e 08 14 17 02 19 09 15
page 9: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
page 10: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
page 11: 09 10 14 1d 04 01 1a 18 17 0e 15 0c 05 0c 18 18 1d 1b 15 10 16 05 1c 16 12 0d 13 13 1b 11 06 0d
page 12: 06 0b 16 19 1c 05 14 1d 01 14 1a 0a 07 12 0d 05 0e 0c 11 0f 09 0b 19 07 11 00 16 0a 01 08 07 1d
page 13: 19 10 0b 0e 00 06 14 14 0f 1d 0e 09 1a 08 12 15 19 18 0b 01 01 16 1d 0a 0d 16 14 08 14 09 0b 10
page 14: 12 18 14 0b 00 0d 1c 0a 07 04 0f 10 02 0c 14 1d 0d 0d 0e 06 0c 14 0c 12 19 1e 1b 0b 00 12 0e 07
page 15: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
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page 22: 12 12 15 0f 08 1b 0a 0e 13 0f 1d 1d 1c 1c 12 0f 15 06 08 01 05 00 14 04 18 15 1e 0c 1c 0e 0a 03
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page 29: 17 08 1e 03 1b 01 07 10 12 0c 03 07 08 17 1c 12 01 18 09 0a 10 07 1c 05 0c 08 10 11 13 10 0c 13
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page 50: 16 1b 04 07 06 01 1a 0f 02 0d 0d 18 17 04 13 0f 00 04 14 0b 1d 0f 15 04 0e 16 19 06 0c 0e 0d 0e
page 51: 14 00 0f 1a 07 0a 1a 05 11 07 1d 18 0d 02 09 0f 1c 03 11 15 10 19 10 1d 12 12 0d 12 0b 11 09 05
page 52: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
page 53: 0f 0c 18 09 0e 12 1c 0f 08 17 13 07 1c 1e 19 1b 09 16 1b 15 0e 03 0d 12 1c 1d 0e 1a 08 18 11 00
page 54: 19 01 05 0f 03 1b 1c 09 0d 11 08 10 06 09 0d 12 10 08 07 03 18 03 16 07 08 16 14 16 0f 1a 03 14
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page 56: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
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page 61: 01 05 10 02 0c 0a 0c 03 1c 0e 1a 1e 0a 0e 15 0d 09 16 1b 1c 13 0b 1e 13 02 02 17 01 00 0c 10 0d
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    今天是家庭关系规划师的第二阶最后一天，慧萍老师帮我做了个案，帮我处理了埋在心底好多年的一份恐惧，并给了我深深的力量！这几天出来学习，爸妈过来婆家帮我带小孩，妈妈出于爱帮我收拾东西，并跟我先生和婆婆产生矛盾，妈妈觉得他们没有照顾好我…。今晚回家见到妈妈，我很欣赏她并赞扬她，妈妈说今晚要跟我睡我说好，当我们俩躺在床上准备睡觉的时候，我握着妈妈的手对她说:妈妈这几天辛苦你了，你看你多利害把我们的家收拾得
  • 2020-01-25 晴岚85
    郑海燕坚持分享590天2020.1.24在生活中只存在两个问题。一个问题是：你知道想要达成的目标是什么，但却不知道如何才能达成；另一个问题是：你不知道你的目标是什么。前一个是行动的问题，后一个是结果的问题。通过制定具体的下一步行动，可以解决不知道如何开始行动的问题。而通过去想象结果，对结果做预估，可以解决找不着目标的问题。对于所有吸引我们注意力，想要完成的任务，你可以先想象一下，预期的结果究竟是什
  • 10月|愿你的青春不负梦想-读书笔记-01 Tracy的小书斋
    本书的作者是俞敏洪，大家都很熟悉他了吧。俞敏洪老师是我行业的领头羊吧，也是我事业上的偶像。本日摘录他书中第一章中的金句：『一个人如果什么目标都没有，就会浑浑噩噩，感觉生命中缺少能量。能给我们能量的，是对未来的期待。第一件事，我始终为了进步而努力。与其追寻全世界的骏马，不如种植丰美的草原，到时骏马自然会来。第二件事，我始终有阶段性的目标。什么东西能给我能量？答案是对未来的期待。』读到这里的时候，我便
  • C语言宏函数 南林yan C语言c语言
    一、什么是宏函数？通过宏定义的函数是宏函数。如下，编译器在预处理阶段会将Add(x,y)替换为((x)*(y))#defineAdd(x,y)((x)*(y))#defineAdd(x,y)((x)*(y))intmain(){inta=10;intb=20;intd=10;intc=Add(a+d,b)*2;cout<
  • 2021年12月19日，春蕾教育集团团建活动感受——黄晓丹 黄错错加油
    感受:1.从陌生到熟悉的过程。游戏环节让我们在轻松的氛围中得到了锻炼，也增长了不少知识。2.游戏过程中，我们贡献的是个人力量，展现的是团队的力量。它磨合的往往不止是工作的熟悉，更是观念上契合度的贴近。3.这和工作是一样的道理。在各自的岗位上，每个人摆正自己的位置、各司其职充分发挥才能，并团结一致劲往一处使，才能实现最大的成功。新知:1.团队精神需要不断地创新。过去，人们把创新看作是冒风险，现在人们
  • 《策划经理回忆录之二》 路基雅虎
    话说三年变六年，飘了，飘了……眨眼，2013年5月，老吴回到了他的家乡——油城从新开启他的工作幻想症生涯。很庆幸，这是一家很有追求，同时敢于尝试的，且实力不容低调的新星房企——金源置业(前身泰源置业)更值得庆幸的是第一个盘就是油城十路的标杆之一:金源盛世。2013年5月，到2015年11月，两年的陪伴，迎来了一场大爆发。2000个筹，5万/筹，直接回笼1个亿！！！这……让我开始认真审视这座看似五线
  • Linux下QT开发的动态库界面弹出操作（SDL2） 13jjyao QT类qt开发语言sdl2linux
    需求：操作系统为linux，开发框架为qt，做成需带界面的qt动态库，调用方为java等非qt程序难点：调用方为java等非qt程序，也就是说调用方肯定不带QApplication::exec()，缺少了这个，QTimer等事件和QT创建的窗口将不能弹出(包括opencv也是不能弹出)；这与qt调用本身qt库是有本质的区别的思路：1.调用方缺QApplication::exec()，那么我们在接口
  • 2021-08-26 影幽
    在生活中，女人与男人的感悟往往有所不同。人生最大的舞台就是生活，大幕随时都可能拉开，关键是你愿不愿意表演都无法躲避。在生活中，遇事不要急躁，不要急于下结论，尤其生气时不要做决断，要学会换位思考，大事化小小事化了，把复杂的事情尽量简单处理，千万不要把简单的事情复杂化。永远不要扭曲，别人善意，无药可救。昨天是张过期的支票，明天是张信用卡，只有今天才是现金，要善加利用！执着的攀登者不必去与别人比较自己的
  • 高级编程--XML+socket练习题 masa010 java开发语言
    1.北京华北2114.8万人上海华东2,500万人广州华南1292.68万人成都华西1417万人（1）使用dom4j将信息存入xml中（2）读取信息，并打印控制台（3）添加一个city节点与子节点（4）使用socketTCP协议编写服务端与客户端，客户端输入城市ID，服务器响应相应城市信息（5）使用socketTCP协议编写服务端与客户端，客户端要求用户输入city对象，服务端接收并使用dom4j
  • 抖音乐买买怎么加入赚钱?赚钱方法是什么 测评君高省
    你会在抖音买东西吗?如果会，那么一定要免费注册一个乐买买，抖音直播间，橱窗，小视频里的小黄车买东西都可以返佣金!省下来都是自己的，分享还可以赚钱乐买买是好省旗下的抖音返佣平台，乐买买分析社交电商的价值，乐买买属于今年难得的副业项目风口机会，2019年错过做好省的搞钱的黄金时期，那么2022年千万别再错过乐买买至于我为何转到高省呢？当然是高省APP佣金更高，模式更好，终端用户不流失。【高省】是一个自
  • 2018-07-23-催眠日作业-#不一样的31天#-66小鹿 小鹿_33
    预言日：人总是在逃避命运的路上，与之不期而遇。心理学上有个著名的名词，叫做自证预言；经济学上也有一个很著名的定律叫做，墨菲定律；在灵修派上，还有一个很著名的法则，叫做吸引力法则。这3个领域的词，虽然看起来不太一样，但是他们都在告诉人们一个现象：你越担心什么，就越有可能会发生什么。同样的道理，你越想得到什么，就应该要积极地去创造什么。无论是自证预言，墨菲定律还是吸引力法则，对人都有正反2个维度的影响
  • 本周第二次约练 2cfbdfe28a51
    中原焦点团队中24初26刘霞2021.12.3约练161次，分享第368天当事人虽然是带着问题来的，但是咨询过程中发现，她是经过自己不断地调整和努力才走到现在的，看到当事人的不容易，找到例外，发现资源，力量感也就随之而来。增强画面感，或者说重温，会给当事人带来更深刻的感受。
  • 今日联对0306 诗图佳得
    自对联：烟销皓月临江浒，水漫金山荡塔裙。一一肖士平2020.3.6.1、试对肖老师联：烟销皓月临江浒，夜笼寒沙梦晚舟。耀哥求正2、试对萧老师联:烟销浩月临江浒，雾散乾坤解汉城。秀霞习作请各位老师校正3、自对联：烟销皓月临江浒，水漫金山荡塔裙。一一肖士平2020.3.6.4、试对肖老师垫场联：烟销皓月临江浒，雾锁寒林缈葉丛。小智求正[抱拳]5、试对肖老师联：烟销皓月临江浒；风卷乱云入峰巅。一一五品6
  • 2022-07-08 保利学府里李楚怡1307022
    ——保利碧桂园学府里——童梦奇趣【科学实验室】「7.9-7.10」✏玩出大智慧约99-144㎡二期全新升级力作
  • 2022-04-18 Apbenz
    语重心长的和我说，不要老是说不行，人至而立之年危机四伏，内在的，外在的，感觉就是心力憔悴，让人无所适从。面对职场的无情，突然好羡慕干体力劳动的外卖小哥。难道命运是想让我去送外卖了吗？干体力活才能让我活下去？fastadmin打卡成功,淘宝金币任务完成。ㅏㅓㅗㅜㅡㅣㅐㅔㅑㅕㅛㅠㅢㅒㅖY行。야자여자요리우유의사얘기예
  • 《小满细雨轻湿尘》 快乐的人ZZM
    图片发自App《小满细雨轻湿尘》文/快乐的人zzm小满细雨轻湿尘石榴花开落纷纷落红不是无情物坠入泥土育养根2018-5-23
  • 2019-12-22-22:30 涓涓1016
    今天是冬至，写下我的日更，是因为这两天的学习真的是能量的满满，让我看到了自己，未来另外一种可能性，也让我看到了这两年这几年的过程中我所接受那些痛苦的来源。一切的根源和痛苦都来自于人生，家庭，而你的原生家庭，你的爸爸和妈妈，是因为你这个灵魂在那一刻选择他们作为你的爸爸和妈妈来的，所以你得接受他，你得接纳他，他就是因为他的存在而给你的学习和成长带来这些痛苦，那其实是你必然要经历的这个过程，当你去接纳的
  • linux sdl windows.h,Windows下的SDL安装 奔跑吧linux内核 linuxsdlwindows.h
    首先你要下载并安装SDL开发包。如果装在C盘下，路径为C:\SDL1.2.5如果在WINDOWS下。你可以按以下步骤：1.打开VC++，点击"Tools",Options2,点击directories选项3.选择"Includefiles"增加一个新的路径。"C:\SDL1.2.5\include"4，现在选择"Libaryfiles“增加"C:\SDL1.2.5\lib"现在你可以开始编写你的第
  • 相信相信的力量 孙丽_cdb3
    孙丽中级十期坚持分享第345天有一个特别有哲理的故事：有一只老鹰下了蛋，这个蛋，不知怎的就滚到了鸡窝里去了，鸡也下了一窝蛋，然后鸡妈妈把这些蛋全都浮出来了，孵出来之后等小鸡长大一点了，就觉得鹰蛋孵出来的那只小鹰怪模怪样，这些小鸡都嘲笑它，真难看，真笨，丑死了，那只小鹰觉得自己真是谁也不像，真是不好看，后来鸡妈妈也不喜欢他，我怎么生出你这样的孩子来了？真烦人，后来这群小鸡和小鹰一起生活，有一天，老鹰
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    PHP是一个流行的服务器端脚本语言，广泛用于Web开发。为了使PHP能够在本地或服务器上运行，我们需要搭建一个合适的PHP环境。本教程将结合最新资料，介绍在不同操作系统上搭建PHP开发环境的多种方法，包括Windows、macOS和Linux系统的安装步骤，以及本地和Docker环境的配置。1.PHP环境搭建概述PHP环境的搭建主要分为以下几类：集成开发环境：例如XAMPP、WAMP、MAMP，这
  • 509. 斐波那契数(每日一题) lzyprime
    lzyprime博客(github)创建时间：2021.01.04qq及邮箱：2383518170leetcode笔记题目描述斐波那契数，通常用F(n)表示，形成的序列称为斐波那契数列。该数列由0和1开始，后面的每一项数字都是前面两项数字的和。也就是：F(0)=0，F(1)=1F(n)=F(n-1)+F(n-2)，其中n>1给你n，请计算F(n)。示例1：输入：2输出：1解释：F(2)=F(1)+
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    今又重阳图片发自App白露成霜菊花黄，岁岁重阳，今又重阳。登高远望，君不见，那来时路上少年，青丝已染雪霜。落日一点一点西坠，谁有力量，托住使其回往。转眼缺了大半，又能怎样？江天两茫茫。给我一壶烈酒，我要敬那斜阳，看谁先醉？笑指西天红了一片，借点酒力，老夫聊发一次少年狂。老严.2019年重阳节.杭州
  • 2020.11.19 隆非凡
    日精进，今日体验：在维修过程中遇到的问题，把源头找到，在进行下一步开始。不要停留在一个点上，合理调整心态，把当下事做好。
  • 2018/02/12 Tracy_zhang
    人生并不在于获取，更在于放得下。放下一粒种子，收获一棵大树;放下一处烦恼，收获一个惊喜;放下一种偏见，收获一种幸福;放下一种执著，收获一种自在。放下既是一种理性抉择，也是一种豁达美。只要看得开放得下，何愁没有快乐的春莺在啼鸣，何愁没有快乐的泉溪在歌唱，何愁没有快乐的鲜花绽放!
  • 《中华小厨师》单行VS爱藏：姜是老的辣，书是新的好 cicoky
    《汉书·郦食其传》有曰：“王者以民为天，而民以食为天。”自古以来，吃饱饭是每一个人的基本要求，而吃好饭却是每一个人的最终追求。于是，厨师这一职业孕育而生，其渊源之久，甚至可追溯到4000年前的奴隶时代。职业本身无贵贱，但职业能力却有高低之分。所以一家餐馆生意好不好，厨师的水平决定一切，而站在所有厨师顶端的就被称之为“特级厨师”。今天要说的就是一个关于“特级厨师刘昴星”的故事。连载历程1995年第4
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    这个寒假，就如同朋友圈中的一段话：一闭眼，一睁眼假期还有5天，在一闭眼一睁眼假期还有12天；再一闭眼一睁眼假期还有20天；不敢睡，不敢睡啊……受疫情影响，这个假期变得漫长又煎熬，我也无时无刻不关注着疫情的变化。当然这样的一个假期，我还真得要感谢周翔，因为他有个爱看书的习惯，所以家里有不少他看过的书，可以让我随意挑选，因此也让我的假期不至于那么无所事事。这次我选了一本梁晓声的《人世间》，作为一名语文
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    使用redis时为了使用hash追求更高的内存使用率，我们一般都用hash结构，并且有时候会把hash_max_zipmap_entries这个值设置的很大，很多资料也推荐设置到1000，默认设置为了512，但是这里有个坑   #define ZIPMAP_BIGLEN 254 #define ZIPMAP_END 255     /* Return th
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    转载自：  http://iysm.net/?p=178 init Init是位于/sbin/init的一个程序，它是在linux下，在系统启动过程中，初始化所有的设备驱动程序和数据结构等之后，由内核启动的一个用户级程序，并由此init程序进而完成系统的启动过程。 ubuntu与传统的linux略有不同，使用upstart完成系统的启动，但表面上仍维持init程序的形式。 运行
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    使用Nginx+Lua开发近一年的时间，学习和实践了一些Nginx+Lua开发的架构，为了让更多人使用Nginx+Lua架构开发，利用春节期间总结了一份基本的学习教程，希望对大家有用。也欢迎谈探讨学习一些经验。    目录 第一章 安装Nginx+Lua开发环境 第二章 Nginx+Lua开发入门 第三章 Redis/SSDB+Twemproxy安装与使用 第四章 L
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  • Oracle基本事务和ForAll执行批量DML练习 vipbooks oraclesql
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按字母分类： ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ其他