操作系统习题及答案.doc

操作系统习题及答案文档主要涉及了操作系统中的虚拟存储管理和可变分区存储管理两个核心概念。以下是详细解释： 1. 虚拟存储管理： - 请求分页系统：在计算机内存有限的情况下，将部分程序的页存储在磁盘的交换区，当需要时再调入内存。 - 缺页中断：程序执行时，如果所需的页不在内存中，会产生缺页中断，系统会根据页面替换算法将内存中不常使用的页替换出去，然后将所需页调入内存。 - 页面替换算法： - FIFO（先进先出）：按页进入内存的顺序替换，可能导致Belady现象，即增加页框反而增加缺页率。 - LRU（最近最少使用）：替换最近最久未使用的页面。 - OPT（最佳页面替换）：理论上的最优算法，总是替换未来最长时间内不再使用的页面，但实际操作困难。 2. 页面走向分析： - 给定的页面走向序列用于模拟程序运行时的页面访问，通过这个序列可以计算不同页面替换算法下的缺页中断次数和缺页中断率。例如，在分配3个、4个、5个和6个页框的情况下，使用FIFO、LRU和OPT算法，计算出缺页中断次数，并通过缺页中断次数除以总页面访问次数得到缺页中断率。 3. Belady现象： - 当使用FIFO算法时，分配的页框数增加，但因为历史访问模式，可能会出现缺页中断次数反而增加的情况，这就是Belady现象。 4. 可变分区存储管理： - 连续分配方式下，管理内存空闲分区的方法有首次适应、最佳适应、最差适应和下次适应算法。 - 首次适应：从第一个空闲分区开始，选择第一个满足需求的分区。 - 最佳适应：选择最小的能满足需求的空闲分区，以减少内存碎片。 - 最差适应：选择最大的空闲分区，避免小分区过度分割。 - 下次适应：从上次分配后的位置开始，选择第一个满足需求的分区。 这些习题解答展示了操作系统如何处理内存资源分配和页面管理，对于理解操作系统的工作原理及其优化策略至关重要。通过分析和比较不同的页面替换算法和分区分配策略，我们可以更好地理解它们的优缺点，从而在设计和优化操作系统时做出更明智的选择。