东北大学操作系统作业5

根据给定的信息，本次分析将围绕东北大学操作系统作业5中的几个关键知识点展开，具体包括内存分配算法（首次适应、最佳适应、最坏适应）以及地址转换等概念。 ### 内存分配算法 #### 1. 首次适应算法(First-Fit) 首次适应算法是一种简单的内存管理策略，在该策略下，当有进程请求内存时，系统会从低地址到高地址顺序查找第一个足够大的空闲分区来分配给该进程。如果当前没有足够的空闲空间，则会标记为等待状态（如示例中的“Waiting…”所示）。 在题目中给出的例子中，我们可以看到针对每个进程的不同需求，内存的分配情况如下： - 对于212k大小的进程，首次适应算法找到了一个500k的空闲内存块； - 417k大小的进程分配到了600k的内存块； - 112k大小的进程被分配到了200k的内存块； - 而对于426k大小的进程，首次适应算法未能找到合适的空闲内存，因此标记为“Waiting...”。 #### 2. 最佳适应算法(Best-Fit) 最佳适应算法同样是在寻找空闲分区的基础上，尽可能选择大小最接近所需内存大小的分区进行分配，以减少内存碎片。 在本题的例子中，可以看到最佳适应算法下的内存分配情况如下： - 212k大小的进程被分配到了300k的内存； - 417k大小的进程分配到了500k的内存； - 112k大小的进程分配到了200k的内存； - 426k大小的进程则被分配到了600k的内存。 通过比较可以看出，最佳适应算法在本例中更有效地利用了内存资源，避免了较大的内存浪费。 #### 3. 最坏适应算法(Worst-Fit) 最坏适应算法是选择空闲区中最大的一块来分配，以期保留较大的空闲区域供后续大进程使用，但这也可能导致更多的内存碎片。 根据题目中的示例，最坏适应算法的内存分配情况如下： - 212k大小的进程分配到了600k的内存； - 417k大小的进程分配到了500k的内存； - 112k大小的进程分配到了300k的内存； - 426k大小的进程同样未能找到合适的空闲内存，因此标记为“Waiting...”。 ### 地址转换 题目中的第二部分涉及到地址转换的相关计算，具体如下： #### 2. a. 逻辑地址转换 - **逻辑地址**：8 * 1024 = 2³ * 2¹⁰ = 2¹³ - **逻辑地址位数**：因为2¹³，所以需要13位二进制数表示该逻辑地址。 #### 2. b. 物理地址转换 - **物理地址**：32 = 2⁵ - **物理地址位数**：因为物理地址需要表示逻辑地址加上页表项的位数，所以物理地址位数为5 + 10 = 15位。 #### 3. 计算基址与限长寄存器中的地址 - **基址+限长寄存器**：430 + 219 = 649 - **基址+限长寄存器**：2300 + 10 = 2310 - **非法地址**：500 > 100（因为超出了限长寄存器所规定的最大地址范围） - **基址+限长寄存器**：1327 + 400 = 1727 - **非法地址**：112 > 96（同上，超出了限长寄存器所规定的最大地址范围） 通过以上分析可以看出，题目主要考察了学生对内存分配算法的理解以及逻辑地址和物理地址转换的基本原理。这些知识点在操作系统的学习过程中是非常重要的基础内容。