存储管理

1. 考点：页式存储

2. 考点：淘汰页

规则：优先淘汰未被访问的，其次淘汰未被修改的

3. 考点：段式存储

4. 考点：段页式存储

答1:相同大小的程序不一定有同样多的段。

答2:不同大小的段页不一样，因为页的大小都是一样的，但是段的大小不一样。

答3:两个页的大小一样。

5. 经典例题

5.1 题目一

题目： 某计算机系统页面大小为 4K，进程的页面变换表如所示。若进程的逻辑地址为 2D16H，该地址经过变换后，其物理地址应为（ C ）。

A、2048H

B、4096H

C、4D16H

D、6D16H

页号	物理块号
0	1
1	3
2	4
3	6

题目解析

1. 确定页面大小与地址结构：

   • 页面大小为 $4\text{K} = 4096 \text{ B} = 2^{12} \text{ B}$。
   • 这意味着低 12 位（即十六进制下的后 3 位，因为 $12 \text{ bit} = 3 \text{ 位十六进制}$）表示​页内地址（偏移量） ​，高位部分表示​页号。

2. 分析逻辑地址：

   • 给定的逻辑地址为 ​2D16H。
   • 后 3 位 ​D16H​ 为页内偏移量，高位 ​2H​ 对应​页号 2。

3. 查找物理块号：

   • 查阅页面变换表，页号 ​2​ 对应的​物理块号为 ​​4​。

4. 计算物理地址：

   • 将逻辑地址中的页号部分 ​2​ 替换为对应的物理块号 ​4​，即可直接拼出物理地址为 ​​4D16H​（或者用物理块号 $4 \times 4096 + \text{偏移量 D16H}$ 计算得出）。

正确答案：C、4D16H。

5.2 题目二

题目： 进程 P 有 5 个页面，页号为 0~4，页面变换表及状态位、访问位和修改位的含义如下图所示，若系统给进程 P 分配了 3 个存储块，当访问的页面 3 不在内存时，应该淘汰表中页号为（ A ）的页面。

A、0

B、1

C、2

D、4

页号	页帧号	状态位	访问位	修改位
0	8	1	1	0
1	-	0	0	0
2	3	1	1	1
3	-	0	0	0
4	13	1	1	1

解析：

1. 确定在内存的页面范围：

   • 根据题目要求，被淘汰的页面首先必须在内存中（即状态位为 1 的页面）。
   • 查表可知，当前在内存中的页面有：​页号 0、页号 2、页号 4。

2. 应用页面置换算法（改进型 Clock 置换准则） ：

   • 第一步：优先淘汰访问位为 0 的页面。此时在内存中的 0、2、4 号页面的访问位均为 1，无法直接区分。

   • 第二步：进一步淘汰修改位为 0 的页面。

     • 0 号页面的修改位为 0
     • 2 号页面的修改位为 1
     • 4 号页面的修改位为 1

   • 综合来看，页号 0 的访问位虽然为 1，但其修改位为 0，符合优先淘汰的条件（属于最近未被修改的页面）。

正确答案A、0。

5.3 题目二

题目： 设某进程的段表如下所示，逻辑地址（ B ）可以转换为对应的物理地址。

段号	基地址	段长
0	1598	600
1	486	50
2	90	100
3	1327	2988
4	1952	960

A、(0, 1597) 、(1, 30) 和 (3, 1390)

B、(0, 128) 、(1, 30) 和 (3, 1390)

C、(0, 1597) 、(2, 98) 和 (3, 1390)

D、(0, 128) 、(2, 98) 和 (4, 1066)

解析：

在分段存储管理中，逻辑地址通常表示为 $(s, d)$ 的形式，其中 $s$ 为段号，$d$ 为段内地址（偏移量）。要使逻辑地址能够正确转换为对应的物理地址，​段内偏移量 $d$ 必须小于该段的段长（即 $0 \le d < \text{段长}$），否则会发生越界中断。

逐项检查各个选项中的逻辑地址：

• 段 0​（段长 = 600）：

  • 偏移量 ​128​ < 600（​合法）
  • 偏移量 ​1597​ ≥ 600（​越界/非法）

• 段 1​（段长 = 50）：

  • 偏移量 ​30​ < 50（​合法）

• 段 2​（段长 = 100）：

  • 偏移量 ​98​ < 100（​合法）

• 段 3​（段长 = 2988）：

  • 偏移量 ​1390​ < 2988（​合法）

• 段 4​（段长 = 960）：

  • 偏移量 ​1066​ ≥ 960（​越界/非法）

综合来看，包含的三组逻辑地址均为合法的是 ​(0, 128)、(1, 30) 和 (3, 1390)。

正确答案：B、(0, 128) 、(1, 30) 和 (3, 1390)。

5.4 题目三

题目： 假设段页式存储管理系统中的地址结构如下图所示，则系统（ B ）。

A、最多可有 256 个段，每个段的大小均为 2048 个页，页的大小为 8K

B、最多可有 256 个段，每个段最大允许有 2048 个页，页的大小为 8K

C、最多可有 512 个段，每个段的大小均为 1024 个页，页的大小为 4K

D、最多可有 512 个段，每个段最大允许有 1024 个页，页的大小为 4K

解析：

1. 分析段号所占位数与段数：

   • 段号占从第 24 位到第 31 位，共 $31 - 24 + 1 = 8$ 位。
   • 因此，最多可以有 $2^8 = 256$ 个段。排除选项 C 和 D。

2. 分析页内地址所占位数与页的大小：

   • 页内地址占从第 0 位到第 12 位，共 $12 - 0 + 1 = 13$ 位。
   • 页的大小为 $2^{13} \text{ B} = 2^3 \times 2^{10} \text{ B} = 8 \times 1\text{KB} = 8\text{K}$。

3. 分析页号所占位数与每个段的页数：

   • 页号占从第 13 位到第 23 位，共 $23 - 13 + 1 = 11$ 位。
   • 每个段最多允许有 $2^{11} = 2048$ 个页。
   • 注意：在段页式管理中，段的长度是可变的（以页为单位分配），“2048个页”是该段地址结构所能允许的​最大上限（即最大允许有 2048 个页），而不是固定大小。

正确答案：B、最多可有 256 个段，每个段最大允许有 2048 个页，页的大小为 8K。