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试题 1

试题正文

已知某系统采用段式存储管理。假如一个进程的段表如下所示，其中存在位为1表示段在内存，为0表示段不在内存，存取控制字段中W表示可写，R表示可读，E表示可执行。对下面的指令，在执行时会产生什么样的结果？

答案：(惩罚系数: 0 %)

段表

请根据上面段表，设置以下每条指令执行的结果。如果不发生中断，需要计算出指令中逻辑地址对应的物理地址。空白处不得分。

✅段式存储管理的核心知识点

1️⃣段号是否合法（段号越界）

• 每条指令访问的地址由段号 + 段内偏移地址组成。

• 若访问的段号不存在或超过进程段表范围→段号越界异常。

2️⃣段是否在内存（存在位 valid bit）

• 每个段都有一个存在位（Valid/Invalid）：

  • 1 → 段已调入内存

  • 0 → 段未调入内存，要发生 “缺段中断”

• 缺段中断让操作系统把该段调入内存。

（注意：只是“未在内存”≠访问非法，只是需要中断调页。）

3️⃣访问权限检查（R/W/E 权限）

段表中含有访问控制字：

• R：只读

• W：可读可写

• E：可执行

访问权限如下：

如果试图执行不允许的访问类型 →保护性中断（Protection Fault）

4️⃣段内偏移是否合法（越界检查）

• 每个段有一个段长 limit

• 若偏移地址 ≥ 段长→段内越界中断（Address Out-of-Bounds）

段号合法 ≠ 段内偏移合法。

5️⃣段表项中给出物理基址（Base）

若段号合法、段存在、权限正确、偏移合法，则：

物理地址 = 段基址 + 段内偏移地址

这一步在所有检查都通过后才进行。

6️⃣各种中断类型的适用情况

7️⃣JMP 的特殊性

• JMP 指令访问的是指令段，需要执行权限（E）

• 若跳转目标段没有执行权限 → 保护性中断

• 若偏移超界 → 段内越界中断

特点：JMP 不产生物理地址输出，因为它改变的是下一条指令的逻辑地址。

8️⃣LOAD / STORE 的判断流程

LOAD（读取）

必须满足：

1. 段号合法

2. 段在内存（否则缺段）

3. 偏移合法

4. 段权限允许读（R 或 W）
   → 访问成功，可计算物理地址

STORE（写入）

必须满足：

1. 段号合法

2. 段在内存

3. 偏移合法

4. 段权限必须为 W
   → 否则保护性中断

9️⃣段式管理的本质：逻辑地址二元结构

逻辑地址 =(段号 s, 段内偏移 d)

段表查找流程：

1. 段号 s 合法吗？

2. s 的段是否在内存？

3. 权限是否允许该操作？

4. d 是否小于段长？

5. 物理地址 = 基址 + d

任何一步不通过都会导致不同类型的中断。

🔟总结性框架（超级重要）

执行一条指令时的判断顺序：

1. 段号合法性检查（越界中断）

2. 段是否在内存（缺段中断）

3. 访问权限检查（保护性中断）

4. 段内偏移检查（越界中断）

5. 生成物理地址（只有全部合法时）