地特三等申論題
111年
[電力工程] 計算機概論
第 一 題
📖 題組：
三、(一)電腦的作業系統使用虛擬記憶體來管理記憶體，假設每個分頁（page）大小為 4 KB，總共有邏輯位址（logical address）空間共 256 分頁，而此電腦的實體記憶體總共只有 64 框（frame）。則此電腦的邏輯位址、實體位址（physical address）分別是多少 bits？（10 分） (二)假設使用只有三個分頁框（frame）的需求分頁法（demand paging）機制，且使用 LRU（Least Recently Used）取代演算法，則下列分頁參考（page reference）的順序 7, 2, 3, 1, 2, 5, 3, 4, 6, 7, 7, 1, 0, 5, 4, 6, 2, 3, 0, 1 會導致多少次的分頁錯誤（page fault），詳述說明整個過程。假設一開始的分頁表（page table）內容是空的。（10 分）
三、(一)電腦的作業系統使用虛擬記憶體來管理記憶體，假設每個分頁（page）大小為 4 KB，總共有邏輯位址（logical address）空間共 256 分頁，而此電腦的實體記憶體總共只有 64 框（frame）。則此電腦的邏輯位址、實體位址（physical address）分別是多少 bits？（10 分） (二)假設使用只有三個分頁框（frame）的需求分頁法（demand paging）機制，且使用 LRU（Least Recently Used）取代演算法，則下列分頁參考（page reference）的順序 7, 2, 3, 1, 2, 5, 3, 4, 6, 7, 7, 1, 0, 5, 4, 6, 2, 3, 0, 1 會導致多少次的分頁錯誤（page fault），詳述說明整個過程。假設一開始的分頁表（page table）內容是空的。（10 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
電腦的作業系統使用虛擬記憶體來管理記憶體，假設每個分頁（page）大小為 4 KB，總共有邏輯位址（logical address）空間共 256 分頁，而此電腦的實體記憶體總共只有 64 框（frame）。則此電腦的邏輯位址、實體位址（physical address）分別是多少 bits？（10 分）
思路引導 VIP
考生看到此題應立刻聯想「分頁機制（Paging）」的位址結構。核心解題邏輯為：邏輯位址 = 分頁號碼（Page Number）位元數 + 頁內偏移量（Page Offset）位元數；實體位址 = 分頁框號碼（Frame Number）位元數 + 框內偏移量（Frame Offset）位元數。透過將已知數值轉換為 2 的次方（Power of 2），即可輕鬆求得各段所需的位元數。
小題 (二)
假設使用只有三個分頁框（frame）的需求分頁法（demand paging）機制，且使用 LRU（Least Recently Used）取代演算法，則下列分頁參考（page reference）的順序 7, 2, 3, 1, 2, 5, 3, 4, 6, 7, 7, 1, 0, 5, 4, 6, 2, 3, 0, 1 會導致多少次的分頁錯誤（page fault），詳述說明整個過程。假設一開始的分頁表（page table）內容是空的。（10 分）
思路引導 VIP
看到此題，首先確立記憶體框數（3 個）與替換演算法（LRU 最近最少使用）。解題時應依序追蹤每個參考字串，當發生分頁錯誤（Page Fault）且框滿時，從當前位置往左回溯，找出『最久未被存取』的分頁進行替換，並逐步記錄每次的狀態。