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操作系统精髓与设计原理第八版习题答案

8.1简单分页与虚拟内存分页有何区别?

进程运行时，简单分页的所有页必须都在内存中，除非使用了覆盖技术，虚存分页并非所有页都须在内存页框中，仅在需要时才读入页，把一页读入内存可能需要把另一页写出到磁盘。

8.2什么是抖动?

当操作系统读取一块内存时，它必须把另一块换出。如果一块正好在将要用到之前换出，操作系统就不得不很快地把它取回。这类操作通常会导致一种称为系统抖动(thrashing)的情况。这样会使处理器的大部分时间都用于交换块而非执行指令。

8.3为何在使用虚拟内存时，局部性原理至关重要?

局部性原理描述了一个进程中程序和数据引用的集簇倾向。因此，假设在很短的时间内仅需要进程的一部分块是合理的。同时，还可以对将来可能会访问的块进行猜测，从而避免系统抖动。局部性原理表明虚拟内存方案是可行的。

8.4哪些元素是页表项中能找到的典型元素?简单定义每个元素。

页号:虚拟地址的页号部分。

进程标志符:使用该页的进程。页号和进程标志符共同标志-个特定进程的虚拟地址空间的一页。

控制位:该域包含一些标记，比如有效、访问和修改，以及保护和锁定信息。

链指针:若某项没有链项，则该域为空(或用一个单独的位来表示)。否则，该域包含链中下一项的索引值(0~2^m-1之间的数字)。

8.5转换检测缓冲区的目的是什么?

?原则上，每次虚存访问都可能会引起两次物理内存访问：一次取相应的页表项，另一次取需要的数据。因此，简单的虚拟内存方案会导致内存访问时间加倍。为克服这个问题，大多数虚拟内存方案都为页表项使用了一个特殊的高速缓存，通常称为转换检测缓冲区(TranslationLookasideBuffer,TLB)。

8.6简单定义两种可供选择的页面读取策略。

请求分页，只有当访问到某页中的一个单元时才将该页取入内存。若内存管理的其他策略比较合适，将发生下述情况:当一个进程首次启动时，会在一段时间出现大量的缺页中断:取入越来越多的页后，局部性原理表明大多数将来访问的页都是最近读取的页。因此，在一段时间后错误会逐渐减少，缺页中断的数量会降到很低。

预先分页，读取的页并不是缺页中断请求的页。预先分页利用了大多数辅存设备(如磁盘)的特性，这些设备有寻道时间和合理的延迟。若一个进程的页连续存储在辅存中，则一次读取许多连续的页要比隔一段时间读取一页有效。当然，若大多数额外读取的页未引用到，则这个策略是低效的。