《计算机系统的体系结构》课后答案_李学干_清华大学出版社 下载本文

7.采用页式管理的虚拟存储器,分时运行两道程序。其中,程序X为 DO 50 I=1,3 B(I)=A(I)-C(I)

IF(B(I)·LE·0)GOTO 40 D(I)=2*C(I)-A(I) IF(D(I)·EQ·0)GOTO 50 40 E(I)=0 50 CONTINUE Data: A=(-4,+2,0) C=(-3,0,+1)

每个数组分别放在不同的页面中;而程序Y在运行过程中,其数组将依次用到程序空间的第3,5,4,2,5,3,1,3,2,5,1,3,1,5,2页。如果采用LRU算法,实存却只有8页位置可供存放数组之用。试问为这两首程序的数组分别分配多少个实页最为合适?为什么? 解答:

分别分配给程序X和Y的数组4个实页最为合适。

根据题意,程序X依次调用数组A,C,B,B,E, A,C,B,B,C,A,D,D,E, A,C,B,B,E中的数据。

设程序X中的数组A,B,C,D,E分别存放于程序空间的第1,2,3,4,5页,则程序的页地址流为:1,3,2,2,5, 1,3,2,2,3,1,4,4,5, 1,3,2,2,5。

分析使用LRU算法对程序X的页地址流进行堆栈处理的过程可知,分配给程序X的数组5个实页最为合适;分析使用LRU算法对程序Y的页地址流进行堆栈处理的过程可知,分配给程序Y的数组4个实页最为合适。

但实存只有8页位置可供存放数组之用,所以,分别分配给程序X和Y的数组4个实页。 note:

分时运行在微观上是串行的,就是说,分时运行时把时间划分为若干时间片,每

个程序轮流占用时间片;在宏观上是并行的,就是说,每个程序在一个时间片内并不能运行完。总的来看,是同时运行的,所以两个程序分配的实页和不能大于8。

参考:上面的FORTRAN源代码转成C后 main() {

int A[]={-4,2,0}; int C[]={-3,0,1}; for (i=0,i<3,i++) {B[i]=A[i]-C[i]; if (B[i]<0) E[i]=0; else

{D[i]=2*C[i]-A[i]; if (D[i]<>0) E[i]=0; }; }; }

8.设一个按位编址的虚拟存储器,它应可对应1K个任务,但在一段较长时间内,一般只有4个任务在使用,故用容量为4行的相联寄存器组硬件来缩短被变换的虚地址中的用户位位数;每个任务的程序空间最大可达4096页,每页为512个字节,实主存容量为2^20位;设快表用按地址访问存储器构成,行数为32,快表的地址是经散列形成;为减少散列冲突,配有两套独立相等比较电路。请设计该地址变换机构,内容包括:

(1)画出其虚、实地址经快表变换之逻辑结构示意图; (2)相联寄存器组中每个寄存器的相联比较位数; (3)相联寄存器组中每个寄存器的总位数;