基于计算机操作系统（第四版）
第五章 虚拟存储器

虚拟内存实现了内存扩充功能。
局部性原理：时间局限性、空间局限性
虚拟存储技术目的：提高内存利用率
影响缺页次数的因素：

1.分配给进程的物理页面数

2.页面本身的大小

3.程序的编制方法

4.页面淘汰算法

页面淘汰算法
1.最佳置换算法（OPT）

其选择的被淘汰页是以后永不使用的，或许是在最长时间内不再被访问的页面。

2.先进先出（FIFO）页面置换算法

选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰
FIFO可能出现Belady现象：分给进程的物理页面数增加时，缺页次数反而增加。



3.第二次机会淘汰算法（SCR）
按照FIFO算法选择某一页面，检查其访问位，如果为0，则淘汰该页，如果为1，则给第二次机会，并将访问位置0

4.最近最久未使用（LRU）置换算法

选择最近最久未使用的页面予以淘汰
实现代价很高，时间戳或硬件方法

5.最少使用（LFU）置换算法

选择在最近时期使用最少的页面作为淘汰页
实现：软件计数器，一页一个，初值为0

抖动：在虚存中，页面在内存与外存之间频繁调度，以至于调度页面所需时间比进程实际运行的时间还多。此时系统效率急剧下降，甚至导致系统崩溃。这种现象称为颠簸或抖动。
产生抖动的原因：①页面淘汰算法不合理

        ②分配给进程的物理页面数太少
例题：

C语言模拟实现虚拟存储管理（请求分页存储管理）使用FIFO算法

1)实验目的

2)实验内容

3)实验基本原理和解决方案

4)数据结构、模块划分

5)画出程序的基本结构框图和流程图（包括主程序流程图、模块详细设计流程图等），对程序的每一部分要有详细的设计分析说明，说明设计实现所用的原理。

6)源代码，要求格式规范，适当加注释，以有助于说明问题为宜，注释不少于三分之一。

7)运行的结果，要求有对结果的分析

8）参考资料

一、实验目的

存储管理的主要功能之一是合理的分配空间。请求分页存储管理是一种常用的虚拟存储管理技术。本实验的目的是：通过编程模拟实现请求分页存储管理中硬件地址转换过程、缺页中断处理过程，以及先进先出页面置换算法，加深对页式虚拟存储管理的理解，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式存储管理的页面置换方法；通过编写和调试地址转换过程的模拟程序以加强对地址转换过程的了解。
二、实验内容

阅读教材《计算机操作系统》第四章，掌握存储器管理相关概念和原理。

（1）用C语言实现对分页式存储管理中的硬件的地址转换和产生缺页中断。

（2）设计页表。

页式虚拟存储系统是把作业的副本存放在磁盘上，当作业被选中时，可把作业的开始几页先装入主存且启动执行。为此，在为作业建立页表时，应说明哪些页已在主存，哪些页尚未装入主存，页表的格式为：

页 号	标志	主存块号	修改标志	在磁盘上的位置
其中：

标志——用来表示对应页是否已经装入主存，标志位=1，则表示该页已经在主存中，标志位=0，则表示该页尚未装入主存。

主存块号——用来表示已经装入主存的页所占的物理块号。

修改标志——用来表示已经装入主存的页是否被修改过。为，则表示该页装入主存后被修改过；为0，则表示该页该页装入主存后未被修改过。

在磁盘上的位置——用来指出作业副本的每一页被存放在磁盘上的位置。

可根据页面置换算法的不同，页表的内容可以作适当的增删。
三、实验基本原理和解决方案

（1）地址计算。

作业执行时，先根据指令中的逻辑地址算出参加运算的操作数存放的页号和页内地址，硬件的地址转换机构按页号查页表，若该页对应标志为“1”，则表示该页已在主存，根据关系式：

绝对地址=块号*块长+页内地址

计算出欲访问的主存单元地址。按计算出的绝对地址可以取到操作数，完成一条指令的执行。若访问的页标志为“0”，则表示该页不在主存，这时硬件发“缺页中断”信号，由OS按该页在磁盘上的位置，把该页信息从磁盘读出装入主存后再重新执行这条指令。

（2）设计“地址转换”程序模拟硬件的地址转换工作。

当访问的页在主存时，则形成绝对地址，但不去模拟指令的执行，而用输出转换后的地址来代替一条指令的执行。当访问的页不在主存时，则输出“*该页页号”，表示产生了一次缺页中断，执行缺页中断程序。该模拟程序的算法如下图所示。
地址转换模拟流程图

(3) 缺页中断模拟。

在页式虚拟存储系统中，当硬件发出缺页中断请求后，引起操作系统来处理这个中断事件。如果主存有空闲物理块，则调入该页并修改页表；如果主存中没有空闲物理块，则可用FIFO页面置换算法或者LRU页面置换算法从该作业中在主存的页面中选一页淘汰，被淘汰的页是否需要重新写回磁盘，由修改标志决定。然后再把当前要访问的页装入该块。调出和装入后都要修改页表中的相应信息。

四、数据结构、模块划分

（1）存放页表的结构体

struct info     //页表信息结构体

{

int pageno;

int flag;   //页标志，1表示该页已在主存，0表示该页不在主存

int block;  //块号

char disk[10];  //在磁盘上的位置

int dirty;   //更新标志（修改标志）
}pagelist[SizeOfPage];

（2）存放操作数、逻辑地址以及页表信息的结构体

struct work{

char operands[10];

long adress;

int pagenum; //页号

int page_local;//页内地址

int sign;  //标志

int Block;

int page_adress;//物理地址

int page_out;  //淘汰页号

int page_back;
}worklist[12];
（3）使用数组进行模拟分配的三个物理块，po始终指向最先进去的页号，模拟FIFO算法

long po=0;      //队列标记

long P[M]={0,1,2};    //假设内存中最多允许M=3个页面

（4）使用文本文件进行内存空间初始化

存放操作数文本文件：



存放页表信息文本文件：



void init_ex1()  //内存空间初始化。

{

FILE *fp = fopen(“page.txt”,“r”), *fq = fopen(“task.txt”,“r”);

int i = 0;

int a = 0, b = 0, c=0, d=0;

char e[10];

while(fscanf(fp,"%d%d%d%d%s",&a,&b,&c,&d,&e)!=EOF)

{

pagelist[i].pageno=a;

pagelist[i].flag=b;

pagelist[i].block=c;

pagelist[i].dirty=d;

strcpy(pagelist[i].disk, e);

i++;

}

char s[10];

long n = 0;

int k=0;

while(fscanf(fq,"%s%ld",&s,&n)!=EOF)

{

if(k >= 12)

break;

strcpy(worklist[k].operands, s);

worklist[k].adress=n;

k++;

}
fclose(fp);
fclose(fq);

}

（5）输出函数

void print()

{

/*	char operands[10];

long adress;

int pagenum; //页号

int page_local;//页内地址

int sign;  //标志

int Block;

int page_adress;//物理地址

int page_out;  //淘汰页号

int page_back;  //是否写回

*/

printf(“以下数据1表示是，0表示否\n”);

printf(“操作数\t逻辑地址\t页号\t页内地址\t是否命中\t物理块号\t物理地址\t淘汰页号\t是否写回\n”);

for(int i=0;i<12;i++)

{

printf("%s\t%ld\t\t%d\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d",worklist[i].operands,worklist[i].adress,worklist[i].pagenum,worklist[i].page_local,worklist[i].sign,worklist[i].Block,worklist[i].page_adress,worklist[i].page_out,worklist[i].page_back);

printf("\n");

}

}
（6）模拟FIFO页面调度算法

void work_FIFO()

{

int i,j;

for(i=0;i<12;i++)

{

worklist[i].pagenum=worklist[i].adress / 128;

worklist[i].page_local=worklist[i].adress % 128;

worklist[i].page_back = 0;
	for(j=0;j<7;j++)
	{
		if(pagelist[j].pageno == worklist[i].pagenum)
		{
			if(pagelist[j].flag==1)
			{
				worklist[i].Block = pagelist[pagelist[j].pageno].block;
				worklist[i].sign=1;
				worklist[i].page_adress=(pagelist[pagelist[j].pageno].block* SizeOfBlock + worklist[i].page_local);//worklist[i].Block
				worklist[i].page_out=-1;
				if(!(strcmp(worklist[i].operands,"存")))
				{
					pagelist[worklist[i].pagenum].dirty = 1;		//是否写回磁盘，修改页表
					worklist[i].page_back = 1;
				}

				
			}
			else
			{
				//printf("*%d\n",worklist[i].pagenum);
				pagelist[P[po]].flag=0;   //将flag标志位置0，表示当前页面已被置换出去
				worklist[i].page_out=P[po];
				worklist[i].Block=pagelist[P[po]].block;
				pagelist[j].block=pagelist[P[po]].block;
				worklist[i].page_adress=(worklist[i].Block*SizeOfBlock+worklist[i].page_local);
		   	  
			   pagelist[j].flag=1;
			   worklist[i].sign=0;
			   P[po]=pagelist[j].pageno;   //保存当前页面所在的位置
			   po=(po+1)%M; 

			   if(!(strcmp(worklist[i].operands,"存")))
				{
					pagelist[worklist[i].pagenum].dirty = 1;		//是否写回磁盘，修改页表
					worklist[i].page_back = 1;
				}

			}
		}
		else
		{
			continue;
		}
	}

}

}

（7）主函数

int main()

{

init_ex1();

work_FIFO();

print();

return 0;

}

五、画出程序的基本结构框图和流程图（包括主程序流程图、模块详细设计流程图等），对程序的每一部分要有详细的设计分析说明，说明设计实现所用的原理。

main()函数
init_ex1()函数
使用文本文件进行内存初始化工作

（1）在程序所在目录下创建两个文本文件page.txt和task.txt

(2)读取文件内容，用循环将文件内容赋值给页表结构体的成员（pagelist）和存放操作数等结构体的成员（worklist）

work_FIFO()
使用双重循环

（1）逻辑地址进行计算页号和页内地址

（2）进行条件判断，如果页号标志位1，即在主存中，进行物理地址转换，否则进行缺页中断处理，使用P[M]数组模拟三个分配的物理块，po始终指向最先进去的页号
六、源代码，要求格式规范，适当加注释，以有助于说明问题为宜，注释不少于三分之一。

#include<stdio.h>

#include

#define SizeOfPage 7

#define SizeOfBlock 128

#define M 3

struct info     //页表信息结构体

{

int pageno;

int flag;   //页标志，1表示该页已在主存，0表示该页不在主存

int block;  //块号

char disk[10];  //在磁盘上的位置

int dirty;   //更新标志（修改标志）
}pagelist[SizeOfPage];
struct work{

char operands[10];

long adress;

int pagenum; //页号

int page_local;//页内地址

int sign;  //标志

int Block;

int page_adress;//物理地址

int page_out;  //淘汰页号

int page_back;
}worklist[12];
long po=0;      //队列标记

long P[M]={0,1,2};    //假设内存中最多允许M=3个页面
void init_ex1()  //内存空间初始化。

{

//memset(pagelist,0,sizeof(pagelist));  内存空间初始化，第一个值为指定的内存地址，块的大小由第三个参数指定，这个函数通常为新申请的内存做初始化工作， 其返回值为s。
FILE *fp = fopen("page.txt","r"), *fq = fopen("task.txt","r");
int i = 0;
int a = 0, b = 0, c=0, d=0;
char e[10];
while(fscanf(fp,"%d%d%d%d%s",&a,&b,&c,&d,&e)!=EOF)
{
	pagelist[i].pageno=a;
	pagelist[i].flag=b;
	pagelist[i].block=c;
	pagelist[i].dirty=d;
	strcpy(pagelist[i].disk, e);
	i++;
}
char s[10];
long n = 0;
int k=0;
while(fscanf(fq,"%s%ld",&s,&n)!=EOF)
{
	if(k >= 12)
		break;
	strcpy(worklist[k].operands, s);
	worklist[k].adress=n;
	k++;
}

fclose(fp);
fclose(fq);

}
void print()

{

/*	char operands[10];

long adress;

int pagenum; //页号

int page_local;//页内地址

int sign;  //标志

int Block;

int page_adress;//物理地址

int page_out;  //淘汰页号

int page_back;  //是否写回

*/

printf(“以下数据1表示是，0表示否\n”);

printf(“操作数\t逻辑地址\t页号\t页内地址\t是否命中\t物理块号\t物理地址\t淘汰页号\t是否写回\n”);

for(int i=0;i<12;i++)

{

printf("%s\t%ld\t\t%d\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d",worklist[i].operands,worklist[i].adress,worklist[i].pagenum,worklist[i].page_local,worklist[i].sign,worklist[i].Block,worklist[i].page_adress,worklist[i].page_out,worklist[i].page_back);

printf("\n");

}

}

void work_FIFO()

{
int i,j;
for(i=0;i<12;i++)
{
	worklist[i].pagenum=worklist[i].adress / 128;
	worklist[i].page_local=worklist[i].adress % 128;
	worklist[i].page_back = 0;
    
	for(j=0;j<7;j++)
	{
		if(pagelist[j].pageno == worklist[i].pagenum)
		{
			if(pagelist[j].flag==1)
			{
				worklist[i].Block = pagelist[pagelist[j].pageno].block;
				worklist[i].sign=1;
				//printf("物理块:%d\n",worklist[i].Block);
				worklist[i].page_adress=(pagelist[pagelist[j].pageno].block* SizeOfBlock + worklist[i].page_local);//worklist[i].Block
			//	printf("物理地址:%d\n",worklist[i].page_adress);
				worklist[i].page_out=-1;
				if(!(strcmp(worklist[i].operands,"存")))
				{
					pagelist[worklist[i].pagenum].dirty = 1;		//是否写回磁盘，修改页表
					worklist[i].page_back = 1;
				}

				
			}
			else
			{
				//printf("*%d\n",worklist[i].pagenum);
				pagelist[P[po]].flag=0;   //将flag标志位置0，表示当前页面已被置换出去
				worklist[i].page_out=P[po];
				worklist[i].Block=pagelist[P[po]].block;
				pagelist[j].block=pagelist[P[po]].block;
				worklist[i].page_adress=(worklist[i].Block*SizeOfBlock+worklist[i].page_local);
		   	  
			   pagelist[j].flag=1;
			   worklist[i].sign=0;
			   P[po]=pagelist[j].pageno;   //保存当前页面所在的位置
			   po=(po+1)%M; 

			   if(!(strcmp(worklist[i].operands,"存")))
				{
					pagelist[worklist[i].pagenum].dirty = 1;		//是否写回磁盘，修改页表
					worklist[i].page_back = 1;
				}

			}
		}
		else
		{
			continue;
		}
	}

}

}
int main()

{

init_ex1();

work_FIFO();

print();
return 0;

}

七、运行的结果，要求有对结果的分析

结果分析：

页号=int(逻辑地址/每块长度（128）)  页内地址=逻辑地址%每块长度（128）

初始内存时，存在主存的页号有0，1，2号页。下面进行三个举例验证输出结果是否正确：

①第一个操作数为“+”,逻辑地址为：389，页号=int(389/128)=3，页内地址=389%128=5

此时，3号页不在主存中，未命中(为0)，产生缺页中断，使用FIFO算法进行页面调度，淘汰最先进入主存的页号，即0页，故0号页淘汰，将淘汰页的物理块赋值给调入页号的物理块，极为5，物理地址为：5128+5=645，操作数不为“存”，不写回外存。

②第二个操作数为“+”，逻辑地址为：150，页号=int(150/128)=1，页内地址=150%128=22

此时，在主存是页号有3，1，2，故命中(为1)，物理块号为8，物理地址为：8128+22=1046，命中，无淘汰页号，即记为-1，操作数不为“存”，不写回外存。

③第四个操作数为“存”，逻辑地址为：78，页号=int(78/128)=0，页内地址=78%128=78

此时，在主存中的页号有1，2，3，未命中，产生缺页中断，根据FIFO算法，淘汰1号页，调入0号页，物理块号为8，物理地址为：8*128+78=1102，操作数为“存”，写回外存，记为1。以此类推，现不再重复验证。

八、主要参考资料

[1] 汤子瀛等. 计算机操作系统（第三版）. 西安：西安电子科技大学出版社2007

[2] [美]William Stallings. 操作系统――内核与设计原理. 北京：电子工业出版社 2001

[3] [美]Abraham Silberschatz等. 操作系统概念(第六版) 北京：高等教育出版社 2004

[4] [荷]Andrews Tanenbaum. 现代操作系统（第2版）北京：机械工业出版社 2005

[5] 谭浩强. C程序设计（第四版）. 北京：清华大学出版社2010

虚拟存储器管理
一、实验目的
加深对虚拟存储器中的页面置换算法的理解，特别是要掌握先入先出页面置换算法和最近最久未使用置换算法的用法。
二、实验原理
设计一个请求页式存储管理方案，编写模拟程序实现具体过程，并计算缺页率(所有内存开始都是空的，凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断)。

要求实现下列页面置换算法:

（1）先进先出算法(FIFO)  （2）最近最久未使用算法(LRU)

基本知识：

虚拟存储器是只具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。分页请求系统是指在分页系统的基础上，增加了请求调页功能、页面置换功能所形成的页面形式虚拟存储系统。

先进先出算法(FIFO)是指淘汰最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。

最近最久未使用算法(LRU)是指淘汰最近最久未被使用的页面。

选择置换算法，先输入所有页面号，为系统分配物理块，依次按照FIFO或LRU算法进行置换。

例：假定系统为某进程分配了三个物理块， 并考虑有以下的页面号引用串：7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1进程运行时， 先将7，0，1三个页面装入内存（凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断）。 以后，当进程要访问页面2时将会产生缺页中断。此时OS根据置换算法，将选择页面予以淘汰。
采用FIFO算法进行页面置换过程：	



产生15次缺页中断，缺页率为15/20。
采用LRU算法进行页面置换过程：



产生12次缺页中断, 缺页率为12/20。
三、实验操作方法和步骤
本实验要求通过编写和调试一个程序，可以通过逻辑地址计算出物理地址。具体步骤如下：

（1）编写代码，实现先进先出算法；

（2）以数组的形式给出一个一号序列，显示出基于先进先出算法的页面置换过程；

（3）编写代码，实现最近最久未使用算法；

（4）以数组的形式给出一个一号序列，显示出基于最近最久未使用算法的页面置换过程。
四、实验结果与分析

1、对重要部分代码进行截图，并进行简要说明

1）FIFO算法是最先出现的置换算法。该算法总是淘汰最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。该算法实现简单，只需把一个进程已经调入内存的页面按先后次序连接成一个队列，并设置一个指针，称为替换指针，使它总是指向最老的页面，但该算法与进程实际运行的规律不相适应，因为在该进程中，有些页面经常被访问，比如含有全局变量、常用函数、例程的页面，FIFO算法并不能保证页面不被淘汰。


2）FFO置换算法的性能之所以较差,是因为它所依据的条件是各个页面调入内存的时间,而页面调入的先后并不能反映页面的使用情况。最近最久未使用(LRU的页面置换算法是根据页面调入内存后的使用情况做出决策的。由于无法预测各页面将来的使用情况,只能利用“最近的过去”作为“最近的将来”的近似,因此,LRU置换算法是选择最近最久未使用的页面予以淘汰。该算法赋予每个页面一个访问字段,用来记录一个页面自上次被访问以来所经历的时间t。当需淘汰一个页面时,选择现有页面中其t值最大的,即最近最久未使用的页面予以淘汰。



2、对运行结果进行截图，并进行简要说明

1）如下列结果：当进程第一次访问页面2时，将把第二页患处，因为它是最先被调入内存的；在第一次访问也买呢3时，有将把第0页换出，因为它在现有的2、0、1三个页面中最老的页。利用FIFO算法时，进行了12次页面置换，比最佳置换算法正好多一倍。


2）当进程第一次对页面2进行访问时,由于页面7是最近最久未被访问的,故将它置换出去。当进程第一次对页面3进行访问时,第1页成为最近最久未使用的页,将它换出。由图可以看出,前5个时间的图像与最佳置换算法时的相同,但这并非是必然的结果。因为最佳置换算法是从“向后看”的观点出发的,即它是依据以后各页的使用情况进行判断;而LRU算法则是“向前看”的,即根据页以前的使用情况来判断，而页面过去和未来的走向之间并无必然的联系。

1、常用的虚拟存储器由（主存-辅存）两级存储器组成。

2、中断向量可提供（中断服务程序的入口地址）。

3、为了便于实现多级中断嵌套，使用（堆栈）来保护断点和现场最有效。

4、DMA工作方式下，在（主存与外设）之间建立了直接的数据通路。

5、利用报文摘要算法生成报文主要的目的是 （防止发送的报文被篡改）。

6、防火墙通常分为内网、外网和DMZ三个区域，按照受保护程序，从高到低正确的排列次序为（内网、DMZ和外网）。

7、王某是一名软件设计师，按公司规定编写软件文档，并上交公司存档。这些软件文档属于职务作品，且（其著作权由公司享有）。

8、声音信号数字化过程中首先要进行（A/D转换)。

9、关于dpi的叙述中是（每英寸像素点)。

10、统一过程模型是一种“用例和风险驱动，以架构为中心，迭代并且增量”的开 发过程，定义了不同阶段及其制品，其中精化阶段关注（需求分析和架构演进)。

11、“软件产品必须能够在3秒内对用户请求作出响应”属于软件需求中的（非功能需求)。

12、某项目为了修正一个错误而进行了修改。错误修正后，还需要进行（回归测试）以发现这一修正是否引起原本正确运行的代码出错。

13、地址编号从80000H到BFFFFH且按字节编址的内存容量为（256）KB,若用16K*4bit的存储器芯片构成该内存，共需（32）片。

14、在对高级语言源程序进行编译的过程中，为源程序中变量所分配的存储单元的地址属于(逻辑地址)。

15、假设某分时系统采用简单时间片轮转法，当系统中的用户数为n、时间片为q时， 系统对每个用户的响应时间T= (n*q)。

16、在支持多线程的操作系统中，假设进程P创建了若干个线程，那么（该进程中某线程的栈指针)是不能 被这些线程共享的。

17、在设计测试用例时，应遵循（不仅要设计有效合理输入，也要包含不合理、失效的输入）原则。

18、设元素序列a,b,c,d,e,f经过初始为空的栈S后，得到出栈序列cedfba,则栈S的最小容量为 （4）。

19、在数据库系统中，视图是一个（虚拟表，查询时可以从一个或者多个基本表或视图中导出）。

20、以下关于哈希(Hash,散列)查找叙述中，正确的是（构造哈希函数时应尽量使关键字的所有组成部分都能起作用）。

【难点解析】 

8、本题考查多媒体基础知识。声音信号是一种模拟信号，计算机要对它进行处理，必须将它转换成为数字声音信号，即用二进制数字的编码形式来表示声音，通常将这一过程称为数字化过程。声音信号数字化过程中首先是将模拟信号转换成离散信号，即A/D 转换（模数转换）。

11、本题考查软件需求分类基础知识。软件需求是软件系统必须完成的事以及必须具备的品质。软件需求包括功能需求、非功能需求和设计约束三个方面的内容。功能需求是所开发的软件必须具备什么样的功能非功能需求是指产品必须具备的属性或品质，如可靠性、性能、响应时间和扩展性等等;设计约束通常对解决方案的一些约束说明。“软件产品必须能够在3秒内对用户请求作出响应”主要表述软件的响应时间，属于非功能需求。

12、本题考查软件测试基础知识。单元测试是在模块编写完成且无编译错误后进行，侧重于模块中的内部处理逻辑和数据结构；接受测试主要是用户为主的测试；安装测试是将软件系统安装在实际运行环境的测试；回归测试是在系统有任何修改的情况下，需要重新对整个软件系统进行的测试。

13．本题考查计算机系统基础知识。从80000H到BFFFFH的编址单元共3FFFF (即218 )个，按字节编址的话，对应的容量为28KB，即256KB。若用16K*4bit的芯片构成该内存，构成一个16KB存储器需要2片，256÷16=16,因此共需要32片。

15、本题考查软件开发过程模型的基本概念。统一过程模型是一种“用例和风险驱动， 以架构为中心，迭代并且增量”的开发过程，由UML方法和工具支持，定义了不同阶段及其制品。起始阶段专注于项目的初创活动。精化阶段理解了最初的领域范围之后，进行需求分析和架构演进。构建阶段关注系统的构建，产生实现模型。移交阶段关注于软件提交方面的工作，产生软件增量。产生阶段运行软件并监控软件的持续使用，提供运行环境的支持，提交并评估缺陷报告和变更请求。

18、本题考査数据结构基础知识。栈是一种后进先出的数据结构。本问题中，根据元素入栈次序及出栈序列，每次需要出栈操作时栈的状态如下图所示，从中可以看出，栈中的元素个数最多时为4。