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面试题

关于给定的页式系统描述,请阐述以下问题:在该系统中,虚拟地址空间包含8个等长段,每段长度为2^29字节,并且每个段又被划分为多个页面,每个页面的大小为256字节。请问在这样的系统配置下,用于表示段内页号的位数是多少?并且该系统会有多少个页表项?

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答案:

解答思路:

这个问题涉及到页式系统中的地址结构和内存管理。首先,我们需要理解题目给出的信息,然后分析虚地址空间的组成以及页面大小与段长度的关系。接下来是分析过程:

  1. 分析虚地址空间的组成:我们知道虚地址空间被分为8个等长段,所以我们需要考虑如何表示这8个段。假设我们用n位二进制来表示这些段,那么我们可以有2^n种不同的段,因为题目中给出有8个段,所以n位中至少有3位用于表示段号(因为2^2<8<2^3,所以需要至少3位二进制数来表示8个不同的段)。这样我们就确定了虚地址中的一部分位数用于段号。

  2. 分析页面大小与段长度的关系:我们知道每个段被分为若干页,页面大小为256字节。而段的长度是2^29字节,这意味着每个段包含多个页面。我们需要计算用于表示段内页号的位数。由于页面大小为256字节,我们可以使用log2(256)来计算表示页面所需的位数,结果是8位。由于段长为2^29字节,那么一个段内的页面数量是段长除以页面大小,即2^29除以256。然后我们需要计算这些页面需要多少位来表示,即log2(页面数量)。假设用m位表示一个段的页面数量,那么m = log2(段长/页面大小)。因此m的位数可以通过计算得出。

  3. 页表的数量:由于系统中有多少个段,就有多少个页表(每个段都有自己的页表)。所以页表的数量等于段的数量,即8个。

最优回答:

虚地址中有3位用于表示段号,有m位用于表示段内页号(m的值需要通过计算得出),总共有8个页表。

解析:

页式系统是计算机内存管理的一种常见方式,它将主存分成固定大小的页面。虚地址到实地址的转换通过页表来进行。在这个问题中,由于每个段被分为多个页面,因此需要计算表示这些页面的位数。另外,由于虚地址空间被划分为多个等长段,所以需要额外的位数来表示这些段的编号。关于m的具体值,我们可以进一步计算:log2(页面数量) = log2((2^29)/256),这将给出具体的位数。同时了解不同内存管理方式的优点和缺点也是必要的,如页式系统有助于提高内存利用率等。
创作类型:
原创

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