Các câu hỏi và lời giải chương 9

Các câu hỏi và lời giải chương 9

9.1. Địa chỉ Lô-gic và Địa chỉ Vật lý khác nhau thế nào?
Giải:
- Địa chỉ vật lý (physical address) (địa chỉ thực, địa chỉ tuyệt đối) là một vị trí thực trong bộ nhớ chính.
- Địa chỉ luận lý (logical address) là tham chiếu đến một vị trí nhớ độc lập với cấu trúc, tổ chức vật lý của bộ nhớ. Ví dụ: các trình biên dịch (compiler) tạo ra mã lệnh chương trình mà trong đó mọi tham chiếu bộ nhớ đều là địa chỉ luận lý
- Ngoài ra còn có địa chỉ tương đối (relative address) là một kiểu địa chỉ luận lý trong đó các địa chỉ được biểu diễn như là vị trí tương đối so với một điểm xác định nào đó trong chương trình (ví dụ: điểm bắt đầu chương trình,...)
- Khi một lệnh được thực thi, các tham chiếu đến địa chỉ luận lý phải được chuyển đổi thành địa chỉ thực. Thao tác chuyển đổi này thường có sự hỗ trợ của phần cứng để đạt hiệu suất cao.

9.2. Sơ đồ tái định vị động trong bộ nhớ.
Giải:


9.3. Quản lý bộ nhớ thực: Dạng đa chương với kích thước đoạn cố định.
Giải:


9.4. Quản lý bộ nhớ thực: Dạng đa chương với kích thước đoạn thay đổi.
Giải:

9.5. Giải thích sự khác biệt giữa Phân mảnh Trong với Phân mảnh Ngoài.
Giải:
- Phân mảnh ngoại (external fragmentation)
Kích thước không gian bộ nhớ còn trống đủ để thỏa mãn một yêu cầu cấp phát, tuy nhiên không gian nhớ này không liên tục.
- Phân mảnh nội (internal fragmentation)
Kích thước vùng nhớ được cấp phát có thể hơi lớn hơn vùng nhớ yêu cầu. Ví dụ: cấp một khoảng trống 18,464 bytes cho một process yêu cầu 18,462 bytes
Hiện tượng phân mảnh nội thường xảy ra khi bộ nhớ thực (physical memory) được chia thành các khối kích thước cố định(fixed-sized block) và các process được cấp phát theo đơn vị khối. Ví dụ: cơ chế phân trang (paging)

9.6. Khái niệm và ích lợi của bộ nhớ ảo.
Giải:
- Bộ nhớ ảo là kỹ thuật cho phép thực hiện các chương trình không hoàn toàn nằm đầy đủ trong bộ nhớ.
- Người lập trình chỉ lo viết chương trình, không phải quan tâm nó lớn đến đâu.
- Vùng địa chỉ lô-gic liên tục, từ 0 => Max-1.
- Ích lợi:
Lập trình không bị hạn chế bởi dung lượng bộ nhớ vật lý.
Độ đa chương cao => Tăng công suất CPU và thông suất hệ thống.
Có thể chỉ cần ít I/O để nạp và tráo đổi chương trình => từng tiến trình có thể làm việc nhanh hơn (Không phải nạp hết, nhiều đoạn thực tế không hoặc ít sử dụng).

9.7. Vì sao kích cỡ của trang bộ nhớ luôn là lũy thừa của 2?
Giải:
- Cơ chế phân trang cho phép không gian địa chỉ thực (physical address space) của một process có thể không liên tục nhau.
- Bộ nhớ thực được chia thành các khối kích thước cố định bằng nhau gọi là frame.
- Thông thường kích thước của frame là lũy thừa của 2, từ khoảng 512 byte đến 16MB
- Bộ nhớ luận lý (logical memory) cũng được chia thành khối cùng kích thước gọi là trang nhớ (page).


9.8. Giả sử Vùng địa chỉ Lô-gic 8 trang (mỗi trang có 1024 byte) được ánh xạ vào Vùng địa chỉ Vật lý 32 khung trang.
a. Mỗi địa chỉ lô-gic chiếm bao nhiêu bit?
b. Mỗi địa chỉ vật lý chiếm bao nhiêu bit?
Giải:
a. Ta có:

Vùng địa chỉ logic có 8 trang và mỗi trang có 1024 bytes, nên n = 10 và m = 13. Vậy mỗi địa chỉ logic chiếm 13 bits.
b. Tương tự vậy đối với địa chỉ vật lý ta có: n = 10 và l = 15 (Vì số frame number là 32 = 25 = 215-10). Do vậy, mỗi địa chỉ vật lý chiếm 15 bits.

9.9. Giả sử có Bảng đoạn sau:
Segment Base Limit
0 219 600
1 2300 14
2 90 100
3 1327 580
4 1952 96
Hãy tính địa chỉ vật lý cho mỗi địa chỉ lô-gic sau:
a. 0430
b. 1010
c. 2500
d. 3400
e. 4112
Giải:


9.10. Vùng địa chỉ lô-gic (vùng nhớ ảo) của một tiến trình được chia thành các trang A, B, C, D, E được ánh xạ sang Vùng địa chỉ vật lý theo bảng sau:
STT Trang lô-gic Khung trang số
1 A 3
2 B
3 C 5
4 D 1
5 E
Hãy minh hoạ bằng hình vẽ các thành phần sau: Vùng địa chỉ lô-gic, Bảng trang (sử dụng bit “Đúng-Sai”), Vùng địa chỉ vật lý, Nội dung đĩa cứng lưu các trang.
Giải: