操作系统习题及答案四

习题四存储管理一、单项选择题1、存储管理的目的是（）。A.方便用户B.提高内存利用率C.方便用户和提高内存利用率D.增加内存实际容量2、外存（如磁盘）上存放的程序和数据（）。A．可由CPU直接访问B．必须在CPU访问之前移入内存C．是必须由文件系统管理的D．必须由进程调度程序管理3、当程序经过编译或者汇编以后，形成了一种由机器指令组成的集合，被称为（）。A.源程序B.目标程序C.可执行程序D.非执行程序4、固定分区存储管理一般采用()进行主存空间的分配。A.最先适应分配算法B.最优适应分配算法C.最坏适应分配算法D.顺序分配算法5、经过（），目标程序可以不经过任何改动而装入物理内存单元。A.静态重定位B.动态重定位C.编译或汇编D.存储扩充6、若处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（）字节。A.2GBB.4GBC.100KBD.640KB7、首次适应算法的空闲区是（）。A．按地址递增顺序连在一起B．始端指针表指向最大空闲区C．按大小递增顺序连在一起D．寻找从最大空闲区开始8、（）是指将作业不需要或暂时不需要的部分移到外存，让出内存空间以调入其他所需数据。A.覆盖技术B.对换技术C.虚拟技术D.物理扩充9、虚拟存储技术是（）。A.补充内存物理空间的技术B.补充相对地址空间的技术C.扩充外存空间的技术D.扩充输入输出缓冲区的技术10、虚拟存储技术与（）不能配合使用。A.分区管理B.动态分页管理C.段式管理D.段页式管理11、以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是（）。A．动态分区法B．可重定位分区法C．请求分页技术D．对换技术12、在请求页式存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起（）。A.输入输出中断B.时钟中断C.越界中断D.缺页中断13、采用段式存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是（）。A．224B．216C．28D．23214、在固定分区分配中，每个分区的大小是_______。A．相同B．随作业长度变化C．可以不同但预先固定D．可以不同但根据作业长度固定15、段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即（）。A、用分段方法来分配和管理物理存储空间，用分页方法来管理用户地址空间。B、用分段方法来分配和管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间。C、用分段方法来分配和管理主存空间，用分页方法来管理辅存空间。D、用分段方法来分配和管理辅存空间，用分页方法来管理主存空间。16、段页式管理存取一次数据，要访问（）次内存。A.1B.2C.3D.417、碎片现象的存在使得（）。A.内存空间利用率降低B.内存空间利用率提高C.内存空间利用率得以改善D.内存空间利用率不影响18、虚拟存储器的最大容量（）。A．为内外存容量之和B．由计算机的地址结构决定C．是任意的D．由作业的地址空间决定19、系统“抖动”现象的发生是由（）引起的。A．置换算法选择不当B．交换的信息量过大C．内存容量不足D．请求页式管理方案20、在请求分页系统中，LRU算法是指（）。A.最早进入内存的页先淘汰B.近期最长时间以来没被访问的页先淘汰C.近期被访问次数最少的页先淘汰D.以后再也不用的页先淘汰二、填空题1、在页式管理中，页表的作用是实现从到的地址映射，存储页表的作用是。2、主存储器分成和两部分。3、动态存储分配时，要靠硬件地址变换机构实现。4、在虚拟段式存储管理中，若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长，则发生_________。5、用户编写的程序与实际使用的物理设备无关，而由操作系统负责地址的重定位，我们称之为。6、在页式管理中，页式虚地址与内存物理地址的映射是由和_____完成的。7、请求页式管理中，页表中状态位的作用是，改变位的作用是。8、在请求页式管理中，当______发现所需的页不在_______时，产生中断信号，________作相应的处理。9、常用的内存管理方法有________、________、和。10、在页式存储管理系统中，常用的页面淘汰算法有：，选择淘汰不再使用或最远的将来才使用的页；_________，选择淘汰在主存驻留时间最长的页；_______，选择淘汰离当前时刻最近的一段时间内使用得最少的页。三、简答题1、什么是虚拟存储器？它有哪些基本特征？2．为什么要做“重定位”?何谓静态重定位和动态重定位?3、段式和页式存储管理的地址结构相似，它们有什么实质性差异?4、为什么要提出段页式管理？它与段式管理及页式管理有何区别？5、为什么说段页式管理时的虚拟地址仍是二维的？四、计算题1、某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB，内存为16KB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：页号物理块号031721138则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址是什么？要求：写出主要计算过程。2、对于如下的页面访问序列：1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5当内存块数量为3时，试问：使用FIFO、LRU置换算法产生的缺页中断是多少？写出依次产生缺页中断后应淘汰的页。（所有内存开始时都是空的，凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断。要求写出计算步骤。）3、下表给出了某系统中的空闲分区表，系统采用可变式分区存储管理策略。现有以下作业序列：96K、20K、200K。若用首次适应算法和最佳适应算法来处理这些作业序列，试问哪一种算法可以满足该作业序列的请求，为什么?空闲分区表4、某采用段式存储管理的系统为装入主存的一个作业建立下表所示的段表．段表段号段长主存起始地址066022191140330021009035801237496019591234532K10K5K218K90K100K150K200K220K530K分区号1750235606520656P2P3P4大小1750235606520656P2P3P4起始地址1750235606520656P2P3P4回答下列问题：（1）计算该作业访问[0,432],[l,10],[2,500]时（方括号中第一元素为段号，第二元素为段内地址）的绝对地址．（2）总结段式存储管理的地址转换过程．答案四存储管理一、单项选择题1、C2、B3、B4、B5、B6、B7、A8、B9、B10、A11、C12、D13、C14、C15、B16、C17、A18、B19、A20、B二、填空题1、页号，物理块号，记录内存页面的分配情况2、系统区、用户区3、动态重定位4、越界中断5、设备无关性6、页表，硬件地址变换机构7、判断该页是否在内存中，判断该页是否被修改过8、硬件地址变换机构，内存，缺页，缺页中断处理程序9、分区管理，页式管理，段式管理，段页式管理10、最佳算法、先进先出算法、最近最少使用三、简答题1．虚拟存储器是为“扩大”主存容量而采用的一种设计技巧，它利用作业在只装入部分信息时就可以执行的特性和程序执行中表现出来的局部性特性，借助于大容量的辅助存储器实现小主存空间容纳大逻辑地址空间的作业。它的基本特征是：虚拟扩充——不是物理上，而是逻辑上扩充了内存容量；部分装入——每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分；离散分配——不必占用连续的内存空间，而是“见缝插针”；多次对换——所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。2．由于程序中的逻辑地址和实际分配后主存储器的绝对地址往往是不一致的，为使处理器能按实际地址正确地访问主存，必须做地址转换，即“重定位”。静态重定位是在装入一个作业时，把作业指令地址和数据地址全部转换成绝对地址。动态重定位在装入作业时，不进行地址转换，而是在执行过程产，每执行一条指令时，由硬件的地址转换机构将指令中的逻辑地址转换成绝对地址。3．页式存储管理提供连续的逻辑地址．由系统进行分页；而段式存储管理中作业的分段是由用户决定的，每段独立编程，因此段间的逻辑地址是不连续的。4．因为段式管理和页式管理各有所长。段式管理为用户提供了一个二维的虚拟地址空间，反映了程序的逻辑结构，有利于段的动态增长以及共享和内存保护等，这极大地方便了用户。而分页系统则有效地克服了碎片，提高了存储器的利用效率。从存储管理的目的来讲，主要是方便用户的程序设计和提高内存的利用率。所以人们提出了将段式管理和页式管理结合起来让其互相取长补短的段页式管理。段页式管理与段式和页式管理相比，其访问时间较长。因此执行效率低。5．因为在段页式内存管理中，对每一段内的地址空间进行分页式管理只是为了克服在内存分配过程中产生的大量碎片，从而提高存储器的利用效率，它并没有改变段内地址空间的一维结构，所以段页式内存管理中的虚拟地址仍然和段式内存管理中的虚拟地址一样，是二维结构的。四、计算题1．解：页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址。由已知条件“用户编程空间共32个页面”，可知页号部分占5位；由“每页为1KB”，1K=210，可知内页地址占10位。由“内存为16KB”，可知有16块，块号为4位。逻辑地址0A5C（H）所对应的二进制表示形式是：000101001011100，根据上面的分析，下划线部分为页内地址，编码“00010”为页号，表示该逻辑地址对应的页号为2。查页表，得到物理块号是11（十进制），即物理块地址为：1011，拼接块内地址1001011100，得10111001011100，即2E5C（H）。2．解：采用先进先出（FIFO）调度算法，页面调度过程如下：页面次序123412512345主存页面情况111444555222111333332224共产生缺页中断9次。依次淘汰的页是1、2、3、4、1、2。采用最近最少使用（LRU）调度算法，页面调度过程如下：共产生缺页中断10次。依次淘汰的页是1、2、3、4、5、1、2。3．解：若采用最佳适应算法，在申请96K存储区时，选中的是5号分区，5号分区大小与申请空间大d,-致，应从空闲分区表中删去该表项；接着申请20K时，选中1号分区，分配后1号分区还剩下12K；最后申请200K，选中4号分区，分配后剩下18K。显然采用最佳适应算法进行内存分配，可以满足该作业序列的需求。为作业序列分配了内存空间后，空闲分区表如表5-3(a)所示。若采用首次适应算法，在申请96K存储区时，选中的是4号分区，进行分配后4号分区还剩下122K；接着申请20K，选中1号分区，分配后剩下12K；最后申请200K，现有的五个分区都无法满足要求，该作业等待。显然采用首次适应算法进行内存分配，无法满足该作业序列的需求。这时的空闲分区表如表5．3(b)所示。分配后的空闲分区表(a)页面次序123412512345主存页面情况111444533322211114433322225(b)4．答：(1)[0,432]→(432660)2219+432=2651[1，10]→(10140)3300+10=3310[2，500]→(因500100所以地址越界，产生中断)(2)总结段式存储管理的地址转换过程如下：①从逻辑地址中取出段号和段内地址。②根据段号，从段表中取出该段在主存中的始址和段长。③比较段内地址和段长，如段内地址≤段长，则继续下一步，否则产生越界中段，程序中断(非法操作)。④计算本段始址+段内地址，得到绝对地址。1234512K10K5K122K96K100K150K200K220K530K分区号1750235606520656P2P3P4大小1750235606520656P2P3P4起始地址1750235606520656P2P3P4123412K10K5K18K100K150K200K220K分区号1750235606520656P2P3P4大小1750235606520656P2P3P4起始地址1750235606520656P2P3P4