第四次作业答案1

在本份作业中，主要涉及了操作系统中的内存管理和虚拟存储器相关的知识点，特别是与分区分配、虚拟内存大小的限制、页式虚拟存储器以及页面置换算法相关的内容。 1. **内存分区分配方式**： - **动态分区分配**：这种方式允许内存空间根据需要动态分配，从而提高利用率，但可能会出现外部碎片，即小空闲分区散布在已分配区域之间。为了解决这个问题，可以使用**拼接技术**合并这些小分区。 - **固定分区分配**：这种分配方式预先划分固定大小的分区，避免外部碎片，但每个分区内部可能有未使用的空间（内部碎片）。 2. **虚拟内存大小的限制**： - 虚拟内存的大小受到**内存容量**和**外存容量**之和的限制，这是由硬件决定的。如果超出这个范围，就无法为虚拟内存提供足够的空间。 - 另一个限制是**计算机地址位数**，例如，32位地址可以表示的最大存储空间是4GB（2^32字节）。如果虚拟内存超过4GB，32位地址将无法完全覆盖，超出部分相当于无效。 3. **页式虚拟存储器**： - 页面大小通常为1KB。在给定的例子中，逻辑地址由**虚页号**和**页内偏移地址**组成。逻辑地址的高位表示虚页号，低位表示页内偏移。 - 在转换过程中，逻辑地址0AC5H转换后，虚页号为2，映射到物理块号4，生成物理地址12C5H。类似地，逻辑地址1AC5H（不在页面映射表中）和3AC5H（超出了用户编程空间的10页限制）分别会导致**缺页中断**和**越界中断**。 4. **页面置换算法**： - **最佳置换算法**：根据页面走向，选择未来最长时间不会使用的页面进行替换。例子中，使用该算法的缺页率是7/12。 - **最近最久未使用（LRU）页面淘汰算法**：每次选择最近最长时间未被访问的页面进行替换。根据提供的数据，LRU算法的缺页率是10/12，这表明LRU相比最佳算法产生了更多的页面替换。 总结来说，这份作业涵盖了内存管理的关键概念，包括动态和固定分区的优缺点、虚拟内存的限制条件、页式虚拟存储器的工作原理以及不同页面置换算法的性能比较。理解这些知识点对于深入理解操作系统的工作机制至关重要。