第四章存储器管理习题课

2020/3/25辽东学院信息技术学院1第四章存储管理习题课操作系统课程组2020/3/25辽东学院信息技术学院2典型例题解析【例1】可变分区存储管理系统中，若采用最佳适应分配算法，“空闲区表”中的空闲区可按（）顺序排列。A、长度递增B、长度递减C、地址递增D、地址递减【例2】虚拟存储技术是（）。A、扩充主存物理空间技术B、扩充主存逻辑地址空间技术C、扩充外存空间的技术D、扩充输入/输出缓冲区技术【例3】很好地解决了“零头”问题的存储管理方法是（）。A、分页存储管理方式B、分段存储管理方式C、多重分区管理D、可变式分区管理2020/3/25辽东学院信息技术学院3典型例题解析【思考1】在可变分区存储管理系统中，主要是利用（）来使用碎片。A、离散技术B、固定技术C、集中技术D、移动技术【思考2】分页系统中页面是为（）的。A、用户所感知B、操作系统所感知C、编译系统所感知D、连接装配程序所感知【思考3】在请求分布存储管理中，如果所需的页面不在内存，则产生缺页中断，它属于（）中断。A、硬件故障B、I/OC、外D、程序2020/3/25辽东学院信息技术学院4典型例题解析【例4】系统“抖动”现象的发生是由（）引起的。A、交换的信息量过大B、置换算法选择不当C、内存容量不足D、请求分页管理方案【例5】虚拟存储管理系统的基础是程序的（）理论。A、全局性B、虚拟性C、局部性D、动态性【例6】简述页和段的区别。【例7】内存保护是否可以完全由软件来实现？为什么？内存保护的主要任务是确保每道程序都只在自己的内存内运行。这就要求系统能对每条指令所访问的地址进行越界检查。若发生越界，系统应能立即发现，并发出越界中断请求，以终止该指令。若每次检查完全用软件来实现，则每执行一条指令，都要增加若干条指令去执行越界的检查功能，这无疑将降低程序的执行速度，因此，越界检查通常由硬件实现，并使指令的执行与越界检查功能并行执行，从而不使程序的运行速度降低。当然，对发现有越界后的处理需要与软件配合来完成。因此说内存保护功能是由硬件和软件共同完成的。2020/3/25辽东学院信息技术学院5典型例题解析【例8】用可变分区方式管理主存时，若主存中按地址顺序依次有五个空闲区，空闲区的大小为15K，28K，10K，226K，110K。现有五个作业J1，J2，J3，J4和J5。它们各需主存10K，15K，102K，26K，80K。若采用首次适应分配算法能把这五个作业按J1～J5的次序全部装入主存吗？用什么分配算法装入5个作业可使主存的利用率最高？2020/3/25辽东学院信息技术学院6典型例题解析【例9】简述什么是覆盖？什么是交换？覆盖和交换的区别是什么？【例10】对一个将段表放在内存中的分段系统：（1）如果访问内存需要0.4μs，有效访问时间为多少？（2）如果增加一个快表，且假定在快表中找到段表项的几率高达95％，则有效访问时间又是多少（假定查找快表需花的时间为0）？所谓覆盖，是指同一主存区可以被不同的程序段重复使用。通常一个作业由若干个功能上相互独立的程序段组成，作业在一次运行时，也只用到其中的几段，利用这样一个事实，我们就可以让那些不会同时执行的程序段共用同一个主存区。所谓交换，就是系统根据需要把主存中暂时不运行的某个(或某些)作业部分或全部移到外存，而把外存中的某个(或某些)作业移到相应的主存区，并使其投入运行。覆盖技术要求程序员必须把一个程序划分成不同的程序段，并规定好它们的执行和覆盖顺序，操作系统根据程序员提供的覆盖结构来完成程序之间的覆盖。覆盖主要在同一个作业或同一个进程内进行；而交换主要是在进程或作业之间进行。另外，覆盖只能覆盖那些与覆盖程序段无关的程序段。2020/3/25辽东学院信息技术学院7典型例题解析【例11】某系统采用分页存储管理方式，拥有逻辑空间32页，每页2K，拥有物理空间1M。（1）写出逻辑地址的格式。（2）若不考虑访问权限等，进程的页表项有多少项？每项至少有多少位？（3）如果物理空间减少一半，页表结构应相应作怎样的改变？2020/3/25辽东学院信息技术学院8典型例题解析【思考4】某系统页面长4KB，页表项4字节，采用多层分布策略映射64位虚拟地址空间，若限定最高层页表占1页，问它可以采用几层分布策略。64位虚拟地址的空间大小为264。页面长为4KB，即212字节，页表项4字节，所以一个页面可以在存放210个表项。最高层页表占1页=其页表项最多为210个，每一项对应一页，每页又可以存放210个表项采用的分层数最多为【64/10】=6层2020/3/25辽东学院信息技术学院9典型例题解析【例12】在分页存储管理系统中，逻辑地址的长度为16位，页面大小为4096字节，现有一逻辑地址为2F6AH，且第0、1、2页依次存放在物理块5、10、11中，问相应的物理地址是多少？【例13】什么是虚拟存储器？如何实现分页虚拟存储管理系统？【例14】在分页虚拟存储管理系统中，为什么说一条指令执行期间可能产生多次缺页中断？2020/3/25辽东学院信息技术学院10典型例题解析【思考5】某计算机提供32位线性地址，使用两级页表。虚地址被分为10位的页表目录索引、10位的页表索引和12位的页偏移量。问：页面长度是多少？在虚地址空间中最多有多少页面？逻辑地址格式：31222112110页表目录索引页表索引页内偏移量页面长度为212=4096B=4KB虚地址空间中最多210*210=220个页面2020/3/25辽东学院信息技术学院11典型例题解析【例15】在分页虚拟存储管理系统中，假定系统为某进程分配了四个主存块（将开始4页先装入主存），页的引用顺序为：7，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，7，0，1，若采用FIFO调度算法、LRU调度算法时分别产生多少次缺页中断？依次淘汰的页分是什么？2020/3/25辽东学院信息技术学院12典型例题解析【例16】现有一分页虚拟存取管理系统，其页表保存在寄存器中。若有一个可用的空页或被替换的页未被修改，则它处理一个缺页中断需要8ms。如果被替换的页已被修改，则处理一个缺页中断需要20ms。内存存取时间为1μs。假定70％被替换的页被修改过，为保证有效存取时间不超过2μs，可接受的最大缺页率是多少？2020/3/25辽东学院信息技术学院13典型例题解析【例17】有一个矩阵为100行×100列，即：a[100][100]。在一个虚存系统中，采用LRU算法，系统分给该进程5个页面来存储数据（不包含程序），设每页可存放100个整数，数组存放时是按行存放的，该程序要对整个数组初始化。试计算下列两个程序各自的缺页次数（假定所有页都是以请求方式调入）：程序一：for(i=0;i=99;i++)for(j=0;j=99;j++)a[i][j]=i*j;程序二：for(j=0;j=99;j++)for(i=0;i=99;i++)a[i][j]=i*j;