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问答题某计算机存储器按字节编址，虚拟（逻辑）地址空间大小为16MB，主存（物理）地址空间大小为1MB，页面大小为4KB；Cache采用直接映射方式，共8行；主存与Cache之间交换的块大小为32B。系统运行到某一时刻时，页表的部分内容和Cache的部分内容分别如图1、图2所示，图中页框号及标记字段的内容为十六进制形式。图1 页表的部分内容图2 Cache的部分内容 请回答下列问题。 （1）虚拟地址共有几位，哪几位表示虚页号？物理地址共有几位，哪几位表示页框号（物理页号）？ （2）使用物理地址访问Ca
题目
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第1题：
在一个页式存储管理系统中，页表内容如下所示。 页号绝对页号 02 11 28 若页大小为1K，逻辑地址的页号为2，页内地址为451，转换成的物理地址为（ ）。
A．8643
B．8192
C．2048
D．2499
正确答案：A本题考查的是页式存储管理的知识点，它是操作系统存储管理中的一种最重要的管理方式，考生一定要牢固掌握其原理和公式。页式存储中，用户进程空间(地址)叫逻辑空间(地址)，内存空间(地址)叫物理空间(地址)，用相同长度单位对逻辑空间等分出的区域叫页，对物理空间等分出的区域叫页帧，对外存交换区等分出的每个区域叫块。因页式方法中逻辑地址与物理地址之间失去自然联系，故要通过页表，并由硬件动态地址转换机构将逻辑地址映射成物理地址才能正确访存。
各种地址的定义：
逻辑地址=p(页号).d(页内位移)；
物理地址=f(页帧号).d(页内位移)；
P=线性逻辑地址/页面大小：
d=线性逻辑地址-P*页面大小。
逻辑地址和物理地址的转换定义如下：
从页表中查出逻辑地址中的页号P所对应的页帧号．然后用公式f×页面大小+d(页内位移)计算出物理地址。逻辑页号2，对应的绝对页号为8，则物理地址为8×1024+451=8643。 -
第2题：
假设进程的虚拟地址空间为2GB，页面大小为4KB，若用4个字节表示页的物理地址，则一个进程的页表最多需要______个页面存放。
A．128
B．256
C．512
D．1024
正确答案：C
解析：用户地址空间为2GB，页面大小为4KB，则一个进程最多可以有219页。若用4个字节表示一页的物理页号，则页表本身就占用2MB，即需要512个页面存放。 -
第3题：
页式存储系统的逻辑地址由页号和页内地址两部分组成。假定页面的大小为4K，地址变换过程如图2-1所示，图中逻辑地址用十进制表示。
图2-1中有效地址经过变换后，十进制物理地址a应为(12)。
A．33220
B．8644
C．4548
D．2500
正确答案：A
解析：本题考查的是虚拟存储中的页式存储。页式存储组织的基本原理是将各进程的虚拟空间划分为若干个长度相等的页，把内存空间以与页相等的大小划分为大小相等的片或页面，采用请求调页或预调页技术实现内外存的统一管理。页式存储组织的主要优点是利用率高，产生的内存碎片小，内存空间分配及管理简单。主要缺点是要有相应的硬件支持，增加了系统开销：请求调页的算法如选择不当，有可能产生抖动现象。页式存储系统的逻辑地址由页号和页内地址两部分组成。题目已知页面大小为4K，因为4K=212，所以页内地址有12位。现在把逻辑地址8644转成二进制数得10000111000100，这里的低12位为页内偏移量，最高两位则为页号，所以逻辑地址8644的页号为10(即十进制数的2)，所以物理块号为8，化为二进制数得1000。把物理块号和页内偏移地址拼合得1000000111000100，转化为十进制数得33220。 -
第4题：
在一个页式存储管理系统中，页表内容如下所示。
页号绝对页号 0 2 1 1 2 8
若页大小为1kB，逻辑地址的页号为2，页内地址为451，转换成的物理地址为(16)。
A．8643
B．8192
C．2048
D．2499
正确答案：A
解析：本题考查的是页式存储管理的知识点。页式存储中。用户进程空间(地址)称为逻辑空间(地址)，内存空间(地址)称为物理空间(地址)。从相同长度为单位对逻辑空间等分出的每个区域称为页，对物理空间等分出的区域称为页帧。对外存交换区等分出的每个区域称为块。因页式方法中逻辑地址与物理地址之间没有自然联系，要通过页表，并由硬件动态地址转换机构将逻辑地址映射成物理地址才能正确访存。各种地址的定义如下。逻辑地址＝P(页号)．d(页内位移)物理地址＝f(页帧号)．d(页内位移)p＝线性逻辑地址/页面大小。d＝线性逻辑地址＝p×页面大小。逻辑地址和物理地址的转换方法如下。从页表中查出逻辑地址中的页号户所对应的页帧号f，然后用公式：f×页面大小+d(页内位移)计算出物理地址。逻辑页号2，对应的页帧号为8，则物理地址为8×1024+451＝8643 -
第5题：
在页式存储管理方案中，若一个进程的虚拟地址空间为2GB，页面大小为4KB，当用4字节表示物理页号时，页表需要占用多少个页面（ ）。
A）64
B）128
C）256
D）512
正确答案：D
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第6题：
假定某机主存空间大小1GB，按字节编址。cache的数据区（即不包括标记、有效位等存储区）有64KB，块大小为128字节，采用直接映射和全写（write-through）方式。请问： （1）主存地址如何划分？要求说明每个字段的含义、位数和在主存地址中的位置。 （2）cache的总容量为多少位？
正确答案: （1）主存空间大小为1GB，按字节编址，说明主存地址为30位。cache共有64KB/128B=512行，因此，行索引（行号）为9位；块大小128字节，说明块内地址为7位。因此，30位主存地址中，高14位为标志（Tag）；中间9位为行索引；低7位为块内地址。
（2）因为采用直接映射，所以cache中无需替换算法所需控制位，全写方式下也无需修改（dirty）位，而标志位和有效位总是必须有的，所以，cache总容量为512×（128×8+14+1）=519.5K位。 -
第7题：
假定一个虚拟存储系统的虚拟地址为40位，物理地址为36位，页大小为16KB，按字节编址。若页表中有有效位、存储保护位、修改位、使用位，共占4位，磁盘地址不在页表中，则该存储系统中每个进程的页表大小为多少？如果按计算出来的实际大小构建页表，则会出现什么问题？
正确答案: 因为每页大小有16KB，所以虚拟页数为240B/16KB=2（40-14）=226页。
物理页面和虚拟页面大小相等，所以物理页号的位数为36-14=22位。
页表项位数为：有效位+保护位+修改位+使用位+物理页号位数=4+22=26位。
为简化页表访问，每项大小取32位。因此，每个进程的页表大小为：226×32b=256MB。
如果按实际计算出的页表大小构建页表，则页表过大而导致页表无法一次装入内存。 -
第8题：
一个采用请求式存储管理的计算机系统，其主存（实存）容量为256M字节，虚存容量（给用户的最大地址空间）为4G字节，页面大小为4K字节，试问： （1）主存物理地址应设为多少位？ （2）主存中有多少物理块？ （3）虚拟地址应该设多少位？ （4）虚拟地址空间最多可以有多少页？ （5）页内最大和最小偏移量是多少？
正确答案:（1）28位。
（2）216个物理块。
（3）32位。
（4）220页。
（5）页内最大是1023，最小偏移量0。 -
第9题：
单选题某计算机的Cache共有16块，采用2路组相联映射方式（即每组2块）。每个主存块大小为32字节，按字节编址。主存129号单元所在主存块应装入到的Cache组号是（ ）。A0
B1
C4
D6
正确答案： B解析：
首先根据主存地址计算所在的主存块号，然后根据组相联映射的映射关系K＝I mod Q（K代表Cache的组号，I代表主存的块号，Q代表Cache的组数）来计算Cache的组号。由于每个主存块大小为32字节，按字节编址，那么主存129号单元所在的主存块号是4，Cache共有16块，采用2路组相联映射方式（即每组2块），故Cache有8组，按照上面的公式可以计算得到Cache的组号＝4 mod 8＝4。 -
第10题：
问答题假定一个计算机系统中有一个TLB和一个L1 data cache。该系统按字节编址，虚拟地址16位，物理地址12位；页大小为128B，TLB为四路组相联，共有16个页表项；L1 data cache采用直接映射方式，块大小为4B，共16行。在系统运行到某一时刻时，TLB、页表和L1 data cache中的部分内容（用十六进制表示）如下： 虚拟地址中哪几位表示虚拟页号？哪几位表示页内偏移量？虚拟页号中哪几位表示TLB标记？哪几位表示TLB索引？正确答案： 16位虚拟地址中低7位为页内偏移量，高9位为虚页号；虚页号中高7位为TLB标记，低2位为TLB组索引。解析： 暂无解析 -
第11题：
问答题假定某机主存空间大小1GB，按字节编址。cache的数据区（即不包括标记、有效位等存储区）有64KB，块大小为128字节，采用直接映射和全写（write-through）方式。请问： （1）主存地址如何划分？要求说明每个字段的含义、位数和在主存地址中的位置。 （2）cache的总容量为多少位？正确答案： （1）主存空间大小为1GB，按字节编址，说明主存地址为30位。cache共有64KB/128B=512行，因此，行索引（行号）为9位；块大小128字节，说明块内地址为7位。因此，30位主存地址中，高14位为标志（Tag）；中间9位为行索引；低7位为块内地址。
（2）因为采用直接映射，所以cache中无需替换算法所需控制位，全写方式下也无需修改（dirty）位，而标志位和有效位总是必须有的，所以，cache总容量为512×（128×8+14+1）=519.5K位。解析： 暂无解析 -
第12题：
单选题假设某计算机按字编址，Cache有4个行，Cache和主存之间交换的块大小为1个字。若Cache的内容初始为空，采用2路组相联映射方式和LRU替换算法，当访问的主存地址依次为0，4，8，2，0，6，8，6，4，8时，命中Cache的次数是（ ）。A1
B2
C3
D4
正确答案： D解析：
Cache有4个行，2路组相联，即Cache被分成2组，每组2行。主存地址为0～1、4～5、8～9的可映射到第0组Cache中；主存地址为2～3、6～7的可映射到第1组Cache中。Cache初始为空，采用LRU替换算法，当访问主存的10个地址依次为0，4，8，2，0，6，8，6，4，8时，命中Cache的次数共有3次，分别发生在第7、8和10步时。 -
第13题：
主存容量为8MB,虚存容量为8GB,则虚地址和物理地址各为多少位?如页面大小为1KB,则页表共有多少页表项?正确答案：虚地址位数2的33次方，物理地址2的23次方，页表项共有 2的23次方
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第14题：
在一页式存储管理系统中，页表内容如下所示。若页大小为1K，逻辑地址的页号为2，页内地址为451，转换成的物理地址为______。
A．8643
B．8192
C．8451
D．2499
正确答案：A
解析：由页表可知，绝对页号是8，物理地址=1K×8+451=1024×8+451=8643。 -
第15题：
某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页1KB，主存为16KB。假定某时刻该用户页表中已调入主存的页面的虚页号和物理页号对照表如表2-2所示。
则表2-3中与虚地址相对应的物理地址如表2-3所示(如果主存中找不到，即为页失效)。
这里，(H)表示十六进制。
A．页失效
B．1E5C(H)
C．2A5C(H)
D．165C(H)
E．1 25C(H)
正确答案：E
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第16题：
若某分页管理的虚拟存储器共有8个页面，每页为1024个字节，实际主存为4096个字节，采用页表法进行地址映像。若页表的内容如下表所示，则发生页面失效的全部虚页号为(43) ，虚拟地址1023所对应的主存实地址页内偏移地址为(44)，主存实地址为(45)。
A．2、3、5、7
B．0、1、4、6
C．1、5、6、7
D．0、2、3、4
正确答案：A
解析：在页表中已经列出未装入的虚页号分别是2、3、5、7，也就是说这些页面不在主存中。现已给出虚拟地址为1023，其虚页号应为：虚地址/页面大小，那1023/1024=0，故其虚页号应为0。页内编移量等于虚地址-(虚页号×页面大小)，即1023-0=1023。实存地址为：实页号×页面大小+页内编移地址，查表可以看到它所对应的实页号为3，即 3×1024+1023=4095，得到实存地址为4095。 -
第17题：
页式存储管理方案中，若一个进程的虚拟地址空间为2GB，页面大小为4KB，当用4字节表示物理页号时，页表需要占用多少个页面？
A.128
B.256
C.512
D.1024
正确答案：C
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第18题：
假设某计算机的主存地址空间大小为64MB，采用字节编址方式。其cache数据区容量为4KB，采用4路组相联映射方式、LRU替换和回写（write back）策略，块大小为64B。该cache的总容量有多少位？
正确答案: C.ache共有64行，每行中有16位标志、1位有效位、1位修改（dirty）位、2位LRU位，以及数据64B。
故总容量为64×（16+1+1+2+64×8）=34048位。 -
第19题：
主存容量为1GB，虚存容量为1TB，虚拟存储器和物理存储器的地址各是多少位？根据寻址方式计算出的有效地址是虚存地址还是物理地址？如果页面大小为4KB，页表长度是多少？
正确答案:1）主存容量1GB=230B，则物理（主存）地址有230个，需30位。
2）虚存容量1TB=240B，则虚存地址有240个，需40位。
3）“根据寻址方式计算出的有效地址”是相对地址（逻辑地址）也是虚存地址。
4）虚拟的页数＝虚存容量/页面大小＝1TB/4KB=240/212=228，每个虚拟页需要一个页表项指明与物理页的关系，则页表项数主228个。
（本注：原题答案有误，误理解为物理空间的页数。） -
第20题：
单选题假设进程的虚拟地址空间为2GB，页面大小为4KB，若用4个字节表示页的物理地址，则一个进程的页表最多需要个页面存放（）。A128
B256
C512
D1024
正确答案： B解析： 暂无解析 -
第21题：
问答题一个采用请求式存储管理的计算机系统，其主存（实存）容量为256M字节，虚存容量（给用户的最大地址空间）为4G字节，页面大小为4K字节，试问： （1）主存物理地址应设为多少位？ （2）主存中有多少物理块？ （3）虚拟地址应该设多少位？ （4）虚拟地址空间最多可以有多少页？ （5）页内最大和最小偏移量是多少？正确答案： （1）28位。
（2）216个物理块。
（3）32位。
（4）220页。
（5）页内最大是1023，最小偏移量0。解析： 暂无解析 -
第22题：
问答题主存容量为1GB，虚存容量为1TB，虚拟存储器和物理存储器的地址各是多少位？根据寻址方式计算出的有效地址是虚存地址还是物理地址？如果页面大小为4KB，页表长度是多少？正确答案： 1）主存容量1GB=230B，则物理（主存）地址有230个，需30位。
2）虚存容量1TB=240B，则虚存地址有240个，需40位。
3）“根据寻址方式计算出的有效地址”是相对地址（逻辑地址）也是虚存地址。
4）虚拟的页数＝虚存容量/页面大小＝1TB/4KB=240/212=228，每个虚拟页需要一个页表项指明与物理页的关系，则页表项数主228个。
（本注：原题答案有误，误理解为物理空间的页数。）解析： 暂无解析 -
第23题：
问答题假定一个虚拟存储系统的虚拟地址为40位，物理地址为36位，页大小为16KB，按字节编址。若页表中有有效位、存储保护位、修改位、使用位，共占4位，磁盘地址不在页表中，则该存储系统中每个进程的页表大小为多少？如果按计算出来的实际大小构建页表，则会出现什么问题？正确答案： 因为每页大小有16KB，所以虚拟页数为240B/16KB=2（40-14）=226页。
物理页面和虚拟页面大小相等，所以物理页号的位数为36-14=22位。
页表项位数为：有效位+保护位+修改位+使用位+物理页号位数=4+22=26位。
为简化页表访问，每项大小取32位。因此，每个进程的页表大小为：226×32b=256MB。
如果按实际计算出的页表大小构建页表，则页表过大而导致页表无法一次装入内存。解析： 暂无解析