2025年大學(xué)操作系統(tǒng)試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.進(jìn)程2.系統(tǒng)調(diào)用3.臨界區(qū)4.分頁(yè)存儲(chǔ)管理5.虛擬內(nèi)存二、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共30分）1.操作系統(tǒng)有哪些主要功能？2.描述進(jìn)程的三個(gè)基本狀態(tài)以及它們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。3.使用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥時(shí)，P操作和V操作分別是什么含義？請(qǐng)說(shuō)明其執(zhí)行過(guò)程。4.簡(jiǎn)述死鎖產(chǎn)生的四個(gè)必要條件。5.分段存儲(chǔ)管理和分頁(yè)存儲(chǔ)管理各有何特點(diǎn)？?jī)烧咧饕獏^(qū)別是什么？6.磁盤調(diào)度算法有哪些？請(qǐng)簡(jiǎn)述FCFS和SCAN算法的基本思想。三、計(jì)算題（每小題8分，共16分）1.假設(shè)系統(tǒng)中有5個(gè)進(jìn)程，它們需要使用同一臺(tái)打印機(jī)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)使用信號(hào)量機(jī)制（P/V操作）的進(jìn)程同步方案，確保任何時(shí)候最多只有一個(gè)進(jìn)程能使用打印機(jī)。請(qǐng)寫出信號(hào)量定義及其初值，并描述進(jìn)程請(qǐng)求和釋放打印機(jī)時(shí)需要執(zhí)行的操作。2.設(shè)有一個(gè)采用LRU頁(yè)面置換算法的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主存容量為3頁(yè)，頁(yè)表初始狀態(tài)如下（頁(yè)面號(hào)在主存）：頁(yè)面號(hào)|0|1|2|3|4|5|6|||||||狀態(tài)|在|在|在|-|-|-|-當(dāng)訪問(wèn)頁(yè)面序列0,2,3,1,0,4,5,6時(shí)，發(fā)生缺頁(yè)中斷的次數(shù)是多少？請(qǐng)列出每次訪問(wèn)的結(jié)果。四、分析題（每小題10分，共20分）1.比較優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法和非優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法（如FCFS）在處理多道程序時(shí)的性能差異。分析優(yōu)先級(jí)調(diào)度可能帶來(lái)的問(wèn)題，并提出一種緩解該問(wèn)題的策略。2.解釋什么是虛擬內(nèi)存？它有什么好處？實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)存需要硬件和軟件哪些支持？請(qǐng)簡(jiǎn)述請(qǐng)求分頁(yè)工作方式下的基本過(guò)程。五、論述題（15分）操作系統(tǒng)通過(guò)哪些機(jī)制來(lái)管理內(nèi)存資源？請(qǐng)結(jié)合具體例子，闡述這些機(jī)制如何幫助提高內(nèi)存利用率和系統(tǒng)性能。試卷答案一、名詞解釋1.進(jìn)程：進(jìn)程是操作系統(tǒng)中正在運(yùn)行的程序的一個(gè)實(shí)例。它是一個(gè)動(dòng)態(tài)實(shí)體，擁有自己的生命周期，并占用系統(tǒng)資源（如CPU時(shí)間、內(nèi)存空間、打開(kāi)的文件等）。進(jìn)程由程序代碼、當(dāng)前活動(dòng)（由程序計(jì)數(shù)器指向的位置）、進(jìn)程stack、進(jìn)程擁有的資源列表以及一個(gè)進(jìn)程控制塊（PCB）組成。2.系統(tǒng)調(diào)用：系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)提供給用戶程序訪問(wèn)系統(tǒng)資源的接口。用戶程序通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用請(qǐng)求操作系統(tǒng)執(zhí)行特定的服務(wù)，如讀寫文件、創(chuàng)建進(jìn)程、分配內(nèi)存等。系統(tǒng)調(diào)用請(qǐng)求由用戶程序發(fā)起，經(jīng)操作系統(tǒng)內(nèi)核處理，然后返回結(jié)果給用戶程序。3.臨界區(qū)：臨界區(qū)是指進(jìn)程中訪問(wèn)共享變量的那部分代碼，這部分代碼在同一時(shí)刻只能由一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行。臨界區(qū)是進(jìn)程互斥實(shí)現(xiàn)的核心部分，需要確保多個(gè)進(jìn)程不會(huì)同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)執(zhí)行。4.分頁(yè)存儲(chǔ)管理：分頁(yè)存儲(chǔ)管理是一種內(nèi)存管理技術(shù)，它將用戶邏輯地址空間和物理內(nèi)存地址空間都劃分為大小相等的固定塊，邏輯地址空間的塊稱為頁(yè)（Page），物理內(nèi)存地址空間的塊稱為頁(yè)框（Frame或PageFrame）。進(jìn)程的地址空間被分成多個(gè)頁(yè)，物理內(nèi)存被分成多個(gè)頁(yè)框，通過(guò)頁(yè)表將邏輯頁(yè)映射到物理頁(yè)框上。處理器通過(guò)頁(yè)表查找，將邏輯頁(yè)地址轉(zhuǎn)換為物理地址。5.虛擬內(nèi)存：虛擬內(nèi)存是操作系統(tǒng)提供的一種內(nèi)存管理技術(shù)，它使得每個(gè)進(jìn)程都認(rèn)為自己擁有一個(gè)獨(dú)占的、連續(xù)的、大小無(wú)限的地址空間（虛擬地址空間），而實(shí)際上這個(gè)虛擬地址空間可能只有一部分被映射到物理內(nèi)存中。未被映射的部分暫時(shí)存儲(chǔ)在外存（通常是硬盤）上。當(dāng)進(jìn)程訪問(wèn)未映射或已被替換的虛擬頁(yè)時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行頁(yè)面置換，將所需的頁(yè)從外存調(diào)入物理內(nèi)存。二、簡(jiǎn)答題1.操作系統(tǒng)的主要功能：*處理機(jī)管理（進(jìn)程管理）：負(fù)責(zé)管理中央處理器（CPU）的分配和運(yùn)行，主要是進(jìn)程的創(chuàng)建、調(diào)度、終止以及進(jìn)程間的同步與互斥。*內(nèi)存管理：負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器（內(nèi)存），包括內(nèi)存的分配、回收、保護(hù)以及地址映射，以盡可能提高內(nèi)存的利用率和系統(tǒng)效率。*文件管理：負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)中的信息資源，主要是文件和目錄的組織、存儲(chǔ)、檢索、共享和保護(hù)。*設(shè)備管理：負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的各種輸入/輸出設(shè)備，為用戶程序提供一個(gè)統(tǒng)一的、抽象的設(shè)備接口，并實(shí)現(xiàn)設(shè)備分配、釋放和驅(qū)動(dòng)控制。*提供用戶接口：為用戶提供與操作系統(tǒng)交互的界面，包括命令接口、程序接口（系統(tǒng)調(diào)用）和圖形用戶接口。2.進(jìn)程的基本狀態(tài)及轉(zhuǎn)換：*創(chuàng)建狀態(tài)（New）：進(jìn)程正在被創(chuàng)建，其進(jìn)程控制塊（PCB）正在被建立，尚未被調(diào)度運(yùn)行。*就緒狀態(tài)（Ready）：進(jìn)程已創(chuàng)建完成，所有資源申請(qǐng)滿足，等待CPU調(diào)度執(zhí)行。*運(yùn)行狀態(tài)（Running）：進(jìn)程獲得CPU，正在執(zhí)行。在一個(gè)單核CPU系統(tǒng)中，只有一個(gè)進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài)；在多核CPU系統(tǒng)中，可以有多個(gè)進(jìn)程同時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)。*阻塞狀態(tài)（Waiting/Blocked）：進(jìn)程因等待某個(gè)事件（如I/O完成、等待信號(hào)量）而暫時(shí)不能運(yùn)行，即使CPU空閑也不能執(zhí)行。轉(zhuǎn)換關(guān)系：*創(chuàng)建狀態(tài)->就緒狀態(tài)*就緒狀態(tài)->運(yùn)行狀態(tài)*運(yùn)行狀態(tài)->就緒狀態(tài)（調(diào)度切換）*運(yùn)行狀態(tài)->阻塞狀態(tài)（因等待事件）*阻塞狀態(tài)->就緒狀態(tài)（等待的事件發(fā)生）*運(yùn)行狀態(tài)->創(chuàng)建狀態(tài)（進(jìn)程終止）*運(yùn)行狀態(tài)->阻塞狀態(tài)（發(fā)生中斷，如I/O請(qǐng)求）3.信號(hào)量機(jī)制P/V操作：*P操作（Wait或Down）：進(jìn)程執(zhí)行P操作，意味著請(qǐng)求一個(gè)資源。其執(zhí)行過(guò)程通常是：將信號(hào)量S的值減1。如果S的值減為負(fù)數(shù)，則該進(jìn)程進(jìn)入阻塞狀態(tài)，并將自己加入到等待該信號(hào)量的隊(duì)列中，等待其他進(jìn)程執(zhí)行V操作。如果S的值減為非負(fù)數(shù)，則進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行。*V操作（Signal或Up）：進(jìn)程執(zhí)行V操作，意味著釋放一個(gè)資源。其執(zhí)行過(guò)程通常是：將信號(hào)量S的值加1。如果等待隊(duì)列不為空（即有進(jìn)程在阻塞狀態(tài)等待該信號(hào)量），則從隊(duì)列中喚醒一個(gè)進(jìn)程，使其進(jìn)入就緒狀態(tài)。如果等待隊(duì)列為空，則V操作完成后，進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行。4.死鎖產(chǎn)生的四個(gè)必要條件：*互斥條件（MutualExclusion）：至少有一個(gè)資源必須是不可共享的，即一次只有一個(gè)進(jìn)程可以占有該資源。如果資源是可共享的，那么就不會(huì)發(fā)生死鎖。*占有并等待條件（HoldandWait）：一個(gè)進(jìn)程至少占有一個(gè)資源，并且請(qǐng)求其他進(jìn)程占有的資源，而該資源被其他進(jìn)程占有。即進(jìn)程在等待其他進(jìn)程釋放資源的同時(shí)，自己仍然持有已獲得的資源。*非搶占條件（NoPreemption）：資源不能被強(qiáng)制剝奪。即資源只能由占有它的進(jìn)程使用完畢后自愿釋放，而不能被其他進(jìn)程強(qiáng)行剝奪。*循環(huán)等待條件（CircularWait）：存在一個(gè)進(jìn)程資源的循環(huán)等待鏈，鏈中的每一個(gè)進(jìn)程都占有至少一個(gè)資源，并且正在等待鏈中下一個(gè)進(jìn)程占有的資源。5.分段存儲(chǔ)管理與分頁(yè)存儲(chǔ)管理的特點(diǎn)及區(qū)別：*分段存儲(chǔ)管理：*特點(diǎn)：按照程序的邏輯關(guān)系（如函數(shù)、過(guò)程、數(shù)據(jù)）劃分地址空間，形成邏輯上獨(dú)立的段。地址空間是二維的（段號(hào)+段內(nèi)偏移量）。內(nèi)存分配以段為單位，要求內(nèi)存塊大小與段大小相匹配（通常是動(dòng)態(tài)分配）。支持程序段的動(dòng)態(tài)鏈接和共享。*優(yōu)點(diǎn)：符合程序的邏輯結(jié)構(gòu)，便于實(shí)現(xiàn)程序的模塊化、共享（如庫(kù)函數(shù)）、保護(hù)和動(dòng)態(tài)鏈接。*缺點(diǎn)：外部碎片問(wèn)題（段大小不一），地址映射需要段表，管理段表開(kāi)銷較大。*分頁(yè)存儲(chǔ)管理：*特點(diǎn)：按照內(nèi)存管理的需要?jiǎng)澐值刂房臻g和物理內(nèi)存，將邏輯地址空間和物理內(nèi)存都劃分為固定大小的頁(yè)和頁(yè)框。地址空間是一維的（頁(yè)號(hào)+頁(yè)內(nèi)偏移量）。內(nèi)存分配以頁(yè)為單位，頁(yè)框大小固定，分配簡(jiǎn)單，無(wú)外部碎片。地址映射需要頁(yè)表，管理頁(yè)表開(kāi)銷也較大。*優(yōu)點(diǎn)：無(wú)外部碎片，內(nèi)存分配簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)存。*缺點(diǎn)：不符合程序的邏輯結(jié)構(gòu)，用戶程序需要知道頁(yè)的編號(hào)，不便于實(shí)現(xiàn)共享和保護(hù)（通常按頁(yè)保護(hù)）。*主要區(qū)別：*劃分單位：分段基于邏輯單位（程序模塊），分頁(yè)基于物理單位（固定大小塊）。*地址空間：分段地址空間二維，分頁(yè)地址空間一維。*內(nèi)存碎片：分段產(chǎn)生外部碎片，分頁(yè)無(wú)外部碎片。*適應(yīng)性：分段適應(yīng)程序邏輯結(jié)構(gòu)，分頁(yè)適應(yīng)內(nèi)存管理。*共享：段更容易共享，頁(yè)共享需特殊處理。6.磁盤調(diào)度算法：*FCFS（先來(lái)先服務(wù)）：按照請(qǐng)求訪問(wèn)磁盤的順序依次服務(wù)。算法簡(jiǎn)單，但可能導(dǎo)致磁頭移動(dòng)距離很長(zhǎng)，效率低下（例如，所有請(qǐng)求都集中在磁盤的一側(cè)）。*SSTF（最短尋找時(shí)間優(yōu)先）：總是選擇距離當(dāng)前磁頭位置最近的請(qǐng)求進(jìn)行服務(wù)?？梢钥焖夙憫?yīng)請(qǐng)求，減少平均尋道時(shí)間，但可能導(dǎo)致某些請(qǐng)求長(zhǎng)期等待（饑餓現(xiàn)象）。*SCAN（掃描或電梯算法）：磁頭沿一個(gè)方向（如從磁道0到最大磁道）服務(wù)所有請(qǐng)求，當(dāng)?shù)竭_(dá)末端或沒(méi)有更多請(qǐng)求時(shí)，改變方向（向相反方向）服務(wù)請(qǐng)求。試圖平衡所有請(qǐng)求的等待時(shí)間，減少饑餓現(xiàn)象。三、計(jì)算題1.使用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)打印機(jī)互斥：*信號(hào)量定義：`semaphoreprinter=1;`*`printer`的初值為1，表示打印機(jī)初始是空閑的。*進(jìn)程請(qǐng)求打印機(jī)（P操作）：`P(printer);`*執(zhí)行此操作時(shí)，將`printer`的值減1。如果`printer`的值變?yōu)?，表示打印機(jī)被占用，該進(jìn)程進(jìn)入阻塞狀態(tài)，等待打印機(jī)空閑。*進(jìn)程釋放打印機(jī)（V操作）：`V(printer);`*執(zhí)行此操作時(shí)，將`printer`的值加1。如果`printer`的值變?yōu)檎龜?shù)，且等待隊(duì)列中有關(guān)進(jìn)程，則喚醒一個(gè)等待打印機(jī)的進(jìn)程，使其進(jìn)入就緒狀態(tài)。*操作流程：*進(jìn)程A需要打?。簣?zhí)行`P(printer)`；如果`printer=1`，則`printer=0`，A繼續(xù)執(zhí)行；如果`printer=0`，則A阻塞，等待。*進(jìn)程A打印完畢：執(zhí)行`V(printer)`；如果`printer=0`，則`printer=1`，喚醒一個(gè)等待的進(jìn)程（如果有的話）；如果`printer=1`，則A繼續(xù)執(zhí)行。2.LRU頁(yè)面置換算法計(jì)算：*初始狀態(tài)：[0,1,2,-,-,-,-]*訪問(wèn)0：頁(yè)0已在內(nèi)存，狀態(tài)：[0,1,2,-,-,-,-]（缺頁(yè)次數(shù)：0）*訪問(wèn)2：頁(yè)2已在內(nèi)存，狀態(tài)：[0,1,2,-,-,-,-]（缺頁(yè)次數(shù)：0）*訪問(wèn)3：頁(yè)3不在內(nèi)存，需要替換。使用LRU，選擇最久未使用頁(yè)。當(dāng)前內(nèi)存頁(yè)是0,1,2，它們都是最近剛訪問(wèn)過(guò)的，按訪問(wèn)順序，頁(yè)0是最早進(jìn)入的（假設(shè)）。替換頁(yè)0。新?tīng)顟B(tài)：[1,2,3,-,-,-,-]（缺頁(yè)次數(shù)：1）*訪問(wèn)1：頁(yè)1已在內(nèi)存，狀態(tài)：[1,2,3,-,-,-,-]（缺頁(yè)次數(shù)：1）*訪問(wèn)0：頁(yè)0不在內(nèi)存，需要替換。使用LRU，選擇最久未使用頁(yè)。當(dāng)前內(nèi)存頁(yè)是1,2,3。頁(yè)1是最早訪問(wèn)的（假設(shè)在3之前）。替換頁(yè)1。新?tīng)顟B(tài)：[2,3,0,-,-,-,-]（缺頁(yè)次數(shù)：2）*訪問(wèn)0：頁(yè)0不在內(nèi)存，需要替換。使用LRU，選擇最久未使用頁(yè)。當(dāng)前內(nèi)存頁(yè)是2,3,0。頁(yè)2是最早訪問(wèn)的。替換頁(yè)2。新?tīng)顟B(tài)：[3,0,2,-,-,-,-]（缺頁(yè)次數(shù)：3）*訪問(wèn)4：頁(yè)4不在內(nèi)存，需要替換。使用LRU，選擇最久未使用頁(yè)。當(dāng)前內(nèi)存頁(yè)是3,0,2。頁(yè)3是最早訪問(wèn)的。替換頁(yè)3。新?tīng)顟B(tài)：[0,2,4,-,-,-,-]（缺頁(yè)次數(shù)：4）*訪問(wèn)5：頁(yè)5不在內(nèi)存，需要替換。使用LRU，選擇最久未使用頁(yè)。當(dāng)前內(nèi)存頁(yè)是0,2,4。頁(yè)0是最早訪問(wèn)的。替換頁(yè)0。新?tīng)顟B(tài)：[2,4,5,-,-,-,-]（缺頁(yè)次數(shù)：5）*訪問(wèn)6：頁(yè)6不在內(nèi)存，需要替換。使用LRU，選擇最久未使用頁(yè)。當(dāng)前內(nèi)存頁(yè)是2,4,5。頁(yè)2是最早訪問(wèn)的。替換頁(yè)2。新?tīng)顟B(tài)：[4,5,6,-,-,-,-]（缺頁(yè)次數(shù)：6）總?cè)表?yè)次數(shù)：6四、分析題1.優(yōu)先級(jí)調(diào)度vs非優(yōu)先級(jí)調(diào)度：*性能差異：*優(yōu)先級(jí)調(diào)度：可以更快地響應(yīng)高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程的請(qǐng)求，使得重要或緊急的任務(wù)能夠優(yōu)先執(zhí)行，提高系統(tǒng)的響應(yīng)性。但在低優(yōu)先級(jí)進(jìn)程長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)，高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程可能無(wú)法獲得CPU（饑餓現(xiàn)象）。*非優(yōu)先級(jí)調(diào)度（如FCFS）：調(diào)度順序固定，公平性較好，但可能導(dǎo)致高優(yōu)先級(jí)或緊急任務(wù)等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，響應(yīng)性較差。平均等待時(shí)間可能較高，特別是當(dāng)長(zhǎng)任務(wù)排在短任務(wù)之前時(shí)。*優(yōu)先級(jí)調(diào)度可能的問(wèn)題：饑餓（Starvation），即低優(yōu)先級(jí)進(jìn)程可能永遠(yuǎn)得不到CPU時(shí)間。*緩解策略：引入優(yōu)先級(jí)調(diào)整（PriorityBoosting）機(jī)制，允許低優(yōu)先級(jí)進(jìn)程在等待一定時(shí)間后自動(dòng)提高優(yōu)先級(jí)；或者采用搶占式調(diào)度，允許高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程中斷低優(yōu)先級(jí)進(jìn)程的執(zhí)行。2.虛擬內(nèi)存：*定義：虛擬內(nèi)存是操作系統(tǒng)提供的一種內(nèi)存管理技術(shù)，它為每個(gè)進(jìn)程提供一個(gè)私有的、連續(xù)的、虛擬的地址空間，使得進(jìn)程以為它獨(dú)占整個(gè)內(nèi)存。實(shí)際上，只有虛擬地址空間的一小部分被映射到物理內(nèi)存中，其余部分暫時(shí)存放在外存（通常是硬盤）上。當(dāng)進(jìn)程訪問(wèn)不在物理內(nèi)存中的虛擬頁(yè)時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行頁(yè)面調(diào)度，將所需的頁(yè)從外存調(diào)入物理內(nèi)存。*好處：*擴(kuò)大地址空間：使進(jìn)程可以使用比實(shí)際物理內(nèi)存更大的地址空間，允許運(yùn)行更大的程序。*內(nèi)存保護(hù)：每個(gè)進(jìn)程擁有獨(dú)立的虛擬地址空間，互不干擾，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。*內(nèi)存共享：便于實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的內(nèi)存共享（如共享庫(kù)）。*內(nèi)存隔離：增強(qiáng)了進(jìn)程間的隔離性，提高了系統(tǒng)安全性。*實(shí)現(xiàn)支持：*硬件支持：需要CPU提供MMU（MemoryManagementUnit，內(nèi)存管理單元），負(fù)責(zé)將虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址（地址映射），并實(shí)現(xiàn)快表（TLB）以提高轉(zhuǎn)換速度。*軟件支持：操作系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求分頁(yè)（DemandPaging）機(jī)制，管理頁(yè)表（頁(yè)表項(xiàng)包含有效位、物理頁(yè)框號(hào)、保護(hù)位等），以及頁(yè)面置換算法（如LRU、Clock）和頁(yè)面調(diào)度策略（何時(shí)換入換出、如何選擇換出頁(yè)）。*請(qǐng)求分頁(yè)過(guò)程：1.進(jìn)程使用虛擬地址訪問(wèn)內(nèi)存。2.MMU通過(guò)頁(yè)表查找對(duì)應(yīng)的物理頁(yè)框。如果頁(yè)表項(xiàng)有效位為1，表示頁(yè)在內(nèi)存，直接將虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址。3.如果頁(yè)表項(xiàng)有效位為0（表示頁(yè)不在內(nèi)存，即缺頁(yè)中斷），則觸發(fā)缺頁(yè)中斷。4.操作系統(tǒng)捕獲中斷，檢查請(qǐng)求的頁(yè)是否在磁盤上。5.如果頁(yè)不在磁盤（例如被標(biāo)記為刪除），則發(fā)生缺頁(yè)失敗。6.如果頁(yè)在磁盤，操作系統(tǒng)選擇一個(gè)物理頁(yè)框進(jìn)行替換（使用頁(yè)面置換算法）。7.將所需頁(yè)從磁盤調(diào)入選定的物理頁(yè)框。8.更新頁(yè)表項(xiàng)，將有效位設(shè)為1，并記錄新的物理頁(yè)框號(hào)。9.恢復(fù)被中斷的進(jìn)程，使其繼續(xù)執(zhí)行，訪問(wèn)的虛擬地址現(xiàn)在已映射到物理內(nèi)存。五、論述題操作系統(tǒng)管理內(nèi)存資源主要通過(guò)以下幾種機(jī)制：1.內(nèi)存分配與回收：*連續(xù)分配管理：為進(jìn)程分配一塊連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域。存在外部碎片（內(nèi)存中存在許多不連續(xù)的小空閑塊）和內(nèi)部碎片（進(jìn)程實(shí)際需要的內(nèi)存比分配的連續(xù)塊略小，多余部分浪費(fèi)）。分頁(yè)和分段解決了外部碎片問(wèn)題，但引入了內(nèi)部碎片（頁(yè)框或段大小固定）。*非連續(xù)分配管理（分頁(yè)、分段）：為進(jìn)程分配多個(gè)不連續(xù)的內(nèi)存塊。分頁(yè)將內(nèi)存分成固定大小的頁(yè)和頁(yè)框，分段按邏輯單位劃分。這消除了外部碎片，但增加了內(nèi)存管理的復(fù)雜性（需要頁(yè)表或段表）。*虛擬內(nèi)存：通過(guò)請(qǐng)求分頁(yè)，只在需要時(shí)將部分頁(yè)面調(diào)入內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)存的按需分配。大大減少了因內(nèi)存不足而無(wú)法運(yùn)行的大程序的問(wèn)題。操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理虛擬地址到物理地址的映射，以及頁(yè)面置換。2.地址映射：*操作系統(tǒng)通過(guò)頁(yè)表（對(duì)于分頁(yè)）或段表（對(duì)于分段）來(lái)維護(hù)進(jìn)程的邏輯地址（虛擬地址）和物理地址（內(nèi)存單元地址）之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。*CPU中的MMU硬件負(fù)責(zé)地址映射。當(dāng)進(jìn)程訪問(wèn)虛擬地址時(shí)，MMU根據(jù)頁(yè)表/段表中的信息，將虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址。這個(gè)過(guò)程通常包括查表和可能的索引寄存器偏移計(jì)算。*快表（TLB）：為了提高地址映射速度，CPU硬件通常包含一個(gè)小的、高