第四章 存储器管理23
第4章存储器管理共115页文档
• 由存储单元（字节或字）组成的一维连续的地 址空间，简称内存空间。用来存放当前正在运 行程序的代码及数据，是程序中指令本身地址 所指的、亦即程序计数器所指的存储器
分为： • 系统区：用于存放操作系统 • 用户区：用于装入并存放用户程序和数据
第四章 存 储 器 管 理
存储管理的功能
=存储分配和回收：分配和回收算法及相应的数据结构。 =地址变换： v可执行文件生成中的链接技术 v程序加载(装入)时的重定位技术 v进程运行时硬件和软件的地址变换技术和机构 =存储共享和保护： v代码和数据共享 v地址空间访问权限（读、写、执行） =存储器扩充：存储器的逻辑组织和物理组织； v由应用程序控制：覆盖； v由OS控制：交换（整个进程空间），虚拟存储的请求调
0 M－ 1
模块 B CALL C； Retu rn；
0 模块 C
L 模块 B
JSR “ L＋ M” L＋ M－ 1 Retu rn；
L＋ M 模块 C
N－ 1 Retu rn；
L＋ M＋ N－ 1 Retu rn；
(a) 目标模块 图 4-3 程序链接示意图 (b) 装入模块
第四章 存 储 器 管 理
第四章 存 储 器 管 理
4.2 连续分配方式
4.2.1 单一连续分配
内存分为两个区域：系统区，用户区。 应用程序装入到用户区，可使用用户区全部空间。 最简 单，适用于单用户、单任务的OS。 优点：易于管理。 缺点：对要求内存空间少的程序，造成内存浪费；程序全 部装入，很少使用的程序部分也占用内存。
第四章 存 储 器 管 理
3. 运行时动态链接(Run-time Dynamic，当发现一个被调用模块尚未装入内存时，立 即由OS去找到该模块并将之装入内存， 把它链接到调用者 模块上。凡在执行过程中未被用到的目标模块，都不会被 调入内存和被链接到装入模块上，这样不仅可加快程序的 装入过程，而且可节省大量的内存空间。
计算机操作系统第四章存储器管理复习资料
第四章存储器管理第一部分教材习题（P159）15、在具有快表的段页式存储管理方式中，如何实现地址变换？答：在段页式系统中，为了便于实现地址变换，须配置一个段表寄存器，其中存放段表始址和段长TL。
进行地址变换时，首先利用段号S，将它与段长TL进行比较。
若S<TL，表示未越界，利用段表始址和段号来求出该段所对应的段表项在段表中的位置，从中得到该段的页表始址，并利用逻辑地址中的段内页号P来获得对应页的页表项位置，从中读出该页所在的物理块号b，再利用块号b和页内地址来构成物理地址。
在段页式系统中，为了获得一条指令或数据，须三次访问内存。
第一次访问内存中的段表，从中取得页表始址；第二次访问内存中的页表，从中取出该页所在的物理块号，并将该块号与页内地址一起形成指令或数据的物理地址；第三次访问才是真正从第二次访问所得的地址中，取出指令或数据。
显然，这使访问内存的次数增加了近两倍。
为了提高执行速度，在地址变换机构中增设一个高速缓冲寄存器。
每次访问它时，都须同时利用段号和页号去检索高速缓存，若找到匹配的表项，便可从中得到相应页的物理块号，用来与页内地址一起形成物理地址；若未找到匹配表项，则仍须再三次访问内存。
19、虚拟存储器有哪些特征？其中最本质的特征是什么？答：虚拟存储器有以下特征：多次性：一个作业被分成多次调入内存运行，亦即在作业运行时没有必要将其全部装入，只需将当前要运行的那部分程序和数据装入内存即可；以后每当要运行到尚未调入的那部分程序时，再将它调入。
多次性是虚拟存储器最重要的特征，任何其他的存储器管理方式都不具有这一特征。
因此，认为虚拟存储器是具有多次性特征的存储器系统。
对换性：允许在作业的运行过程中进行换进、换出，也即，在进程运行期间，允许将那些暂不使用的程序和数据，从内存调至外存的对换区（换出），待以后需要时再将它们从外存调至内存（换进）；甚至还允许将暂不运行的进程调至外存，待它们重又具备运行条件时再调入内存。
专升本操作系统第四章存储管理
缺点
内存紧缩操作需要消耗较大的系统资源，可能会 影响系统性能。
04
页式存储管理
页式存储管理的概念
01
页式存储管理是一种将内存划 分为固定大小的页，并将外存 空间划分为同样大小的页的存 储管理方式。
02
每个程序都被划分为一系列的 页面，并按照一定的规则将程 序加载到内存中。
段的共享
多个程序可以共享同一个段，通过共享可以节省 内存空间。
段的保护
通过设置段表和段长寄存器，实现段的保护，防 止越界访问。
段的移动
当需要将程序从内存中移出时，可以移动其中的 某个或多个段，而不是整个程序。
段式存储管理的优缺点
提高内存利用率
可以将不同程序的不同段分配到不同 的内存区域，避免浪费。
存储管理的主要目标是提高存储器的利用率，并保 证存储器的安全性和可靠性。
存储管理的功能
01
02
03
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内存管理
负责内存的分配、回收和保护 ，包括内存分区、分页、分段 等管理方式。
外存管理
负责磁盘等外部存储器的管理 ，包括文件的创建、删除、读 写等操作。
缓存管理
负责缓存区的分配、替换和缓 存数据的读写操作，以提高存 储器的访问速度。
动态分区存储管理的优缺点
02
01
03
优点 可以有效地利用物理内存，提高内存利用率。 支持多道程序运行，提高系统吞吐量。
动态分区存储管理的优缺点
• 可以根据进程的实际需求动态地分配和回收内存。
动态分区存储管理的优缺点
由于分区分配算法的选择会影响内存利用率和 系统性能，因此需要仔细选择合适的算法。
shujuku第4章习题课
第四章存储器管理1．选择题1．存储保护的工作通常由实现。
A．软件B．硬件C．文件D．硬件和软件配合2．段页式存储管理中，访问快表失败时，每访问一条指令或存取一个操作数都要次访问主存。
A．1 B．2 C．3 D．43．在虚拟存储系统中，若进程在内存中占3块（开始时为空）采用先进先出页面淘汰算法，当执行访问页号序列为1、2、3、4、1、2、5、1、2、3、4、5、6时，将产生次缺页中断。
A．7 B．8 C．9 D．104．采用段页式存储管理，在CPU中应设置寄存器。
A．段表和页表控制B．段表控制C．页表控制D．界地址5．采用段页式存储管理时，内存地址分成段号、段内页号和页内地址三部分，地址。
A．但仍是线性B．但仍是二维C．故是三维D．从而成为四维6．用户程序的逻辑地址可以不连续的存储管理方式是。
A．固定分区B．可变分区C．页式D．段页7．在可变分区分配方案中，为了实现主存的空间分配，采用进行管理。
A．页表B．段表C．段表＋页表D．分区分配表＋空闲区表8．动态重定位是在完成的。
A．作业执行前集中一次B．作业执行过程中集中一次C．作业执行过程中D．作业执行过程中由用户9．在以下的存储管理方案中，能扩充主存容量的是。
A．固定式分区分配B．可变式分区分配C．页式存储管理D．分页虚拟存储管理10．在可变分区分配方案中，在空闲区表中以空闲区长度按递减顺序排列适合于________算法。
A．最坏适应算法B．最先适应算法C．最优适应算法D．首次循环适应算法11．在页式虚拟存储管理中，为实现地址变换，应建立。
A．空闲区表B．分区分配表C．页表D．段表12．在下述存储管理方案中，管理方式要求作业的逻辑地址与占有主存的存储区域都是连续的。
A．段页式B．页式C．段式D．可变分区13．将主存空闲区按地址顺序从小到大登记在空闲区表中，每次分配时总是顺序查找空闲区表，此种分配算法称为分配算法。
A．最先适应B．最优适应C．最坏适应D．随机适应14．页式存储管理中，每次从主存中取指令或取操作数，当读快表失败时，要读次主存。
计算机操作系统第四章-存储器管理
第四章存储器管理第0节存储管理概述一、存储器的层次结构1、在现代计算机系统中，存储器是信息处理的来源与归宿，占据重要位置。
但是，在现有技术条件下，任何一种存储装置，都无法从速度、容量、是否需要电源维持等多方面，同时满足用户的需求。
实际上它们组成了一个速度由快到慢，容量由小到大的存储装置层次。
2、各种存储器•寄存器、高速缓存Cache：少量的、非常快速、昂贵、需要电源维持、CPU可直接访问；•内存RAM：若干(千)兆字节、中等速度、中等价格、需要电源维持、CPU可直接访问；•磁盘高速缓存：存在于主存中；•磁盘：数千兆或数万兆字节、低速、价廉、不需要电源维持、CPU 不可直接访问；由操作系统协调这些存储器的使用。
二、存储管理的目的1、尽可能地方便用户；提高主存储器的使用效率，使主存储器在成本、速度和规模之间获得较好的权衡。
(注意cpu和主存储器，这两类资源管理的区别)2、存储管理的主要功能：•地址重定位•主存空间的分配与回收•主存空间的保护和共享•主存空间的扩充三、逻辑地址与物理地址1、逻辑地址(相对地址，虚地址)：用户源程序经过编译/汇编、链接后，程序内每条指令、每个数据等信息，都会生成自己的地址。
●一个用户程序的所有逻辑地址组成这个程序的逻辑地址空间(也称地址空间)。
这个空间是以0为基址、线性或多维编址的。
2、物理地址(绝对地址，实地址)：是一个实际内存单元(字节)的地址。
●计算机内所有内存单元的物理地址组成系统的物理地址空间，它是从0开始的、是一维的；●将用户程序被装进内存，一个程序所占有的所有内存单元的物理地址组成该程序的物理地址空间(也称存储空间)。
四、地址映射(变换、重定位)当程序被装进内存时，通常每个信息的逻辑地址和它的物理地址是不一致的，需要把逻辑地址转换为对应的物理地址----地址映射；地址映射分静态和动态两种方式。
1、静态地址重定位是程序装入时集中一次进行的地址变换计算。
物理地址= 重定位的首地址+ 逻辑地址•优点：简单，不需要硬件支持；•缺点：一个作业必须占据连续的存储空间；装入内存的作业一般不再移动；不能实现虚拟存储。
计算机操作系统_期末考试_复习习题集(含答案)
第一章引论1、在下列系统中，（B）是实时系统。
A、计算机激光照排系统B、航空定票系统C、办公自动化系统D、计算机辅助设计系统2、在单一处理器上执行程序，多道程序的执行是在（B）进行的。
A、同一时刻B、同一时间间隔内C、某一固定时间D、某一固定时间间隔内3、如果在设备处理时设置I/O进程，则不需要I/O进程工作时，I/O进程处于_挂起_状态。
允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机的OS称为分时系统，它通常采用时间片轮转策略为用户服务；允许用户把若干个作业提交计算机系统集中处理的OS称为多道批处理，衡量这种系统性能的一个主要指标是系统的系统吞吐量;在实时操作系统的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作响应。
设计这种系统时，应首先考虑系统的实时性与可靠性。
5、（C）不是分时系统的基本特征：A、同时性B、独立性C、实时性D、交互性6、计算机操作系统的功能是（D）。
A.把源程序代码转换为标准代码B.实现计算机用户之间的相互交流C.完成计算机硬件与软件之间的转换D.控制、管理计算机系统的资源和程序的执行7、在分时系统中。
时间片一定时，（B），响应时间越长。
A.内存越多B.用户数越多C.内存越少D.用户数越少8、下面关于操作系统的叙述中正确的是（A）。
A.批处理作业必须具有作业控制信息。
B.分时系统不一定都具有人机交互功能。
C.从响应时间的角度看，实时系统与分时系统差不多。
D.由于采用了分时技术，用户可以独占计算机的资源。
9、分时操作系统通常采用（B）策略为用户服务。
A.可靠性和灵活性B.时间片轮转C.时间片加权分配D.短作业优先10、在（A）操作系统控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应。
A.实时B.分时C.分布式D.单用户11、下面6个系统中，必须是实时操作系统的有（B）个。
计算机辅助设计系统航空订票系统过程控制系统机器翻译系统办公自动化系统计算机激光照排系统A.1B.2C.3D.412、设计实时操作系统时，首先应考虑系统的（B）。
第4章 存储器管理_习题
第4章存储器管理4.4自测题4.4.1基本题一．判断题(正确的在括号中记√,错误的记×)1.为了减少内部碎片,页应偏小为好。
( )2.为了减少缺页中断率,页应该小一些。
( )3.为提高对换空间的利用率,一般对其使用离散的分配方式。
( )4.用户程序中出错处理部分不必常驻内存。
( )5.使用预分页的原因是每个进程在最初运行时需要一定数量的页面。
( )6.可变分区法可以比较有效地消除外部碎片,但不能消除内部碎片。
（）7.分页存储管理方案易于实现用户使用内存空间的动态扩充。
( )8.LRU页面调度算法总是选择在主存驻留时间最长的页面被淘汰。
( )9.最佳适应算法比首次适应算法具有更好的内存利用率。
( )10.请求分段存储管理中,分段的尺寸要受主存空间的限制。
( )二．单项选择题，在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代码写在题干后面的括号内。
不选、错选或多选者该题无分。
1.在可变式分区管理中,最佳适应算法是将空白区在空白区表中按______次序排列。
A.地址递增B.地址递减C.容量递增D.容量递减2.动态重定位技术依赖于_______.A.重定位装入程序B.重定位寄存器C.地址机构D.目标程序3.请求分页存储管理方案的主要特点是__________。
A.不要求将作业装入内存B.不要求将作业全部装入内存C.不要求使用联想存储器D.不要求缺页中断的处理4.在存储管理方案中,___________可与覆盖技术配合。
A.页式管理B.段式管理C.段页式管理D.可变分区管理5.一个计算机系统虚存的最大容量是由__________决定的。
A.主存的容量B.辅存的容量C.主存容量+辅存容量D.计算机的地址机构6.在存储管理中,采用覆盖与交换技术的目的是_________。
A.节省主存空间B.物理上扩充主存容量C.提高CPU效率D.实现主存共享7.在可变式分区分配方案中,只需要进行一次比较就可以判定是否满足作业对主存空间要求的是______。
第4章存储器管理-题库及参考答案
第4章存储器管理-题库及参考答案第4章存储器管理－选择题参考答案⼀、选择题1.【2011统考】在虚拟内存管理中，地址变换机构将逻辑地址变换为物理地址，形成该逻辑地址的阶段是()A.编辑B.编译C.链接D.装载2.下⾯关于存储管理的叙述中，正确的是()A.存储保护的⽬的是限制内存的分配B.在内存为M、有N个⽤户的分时系统中，每个⽤户占M/N的内存空间C.在虚拟内存系统中，只要磁盘空间⽆限⼤，作业就能拥有任意⼤的编址空间D.实现虚拟内存管理必须有相应硬件的⽀持3.在使⽤交换技术时，若⼀个进程正在()，则不能交换出主存。
A.创建B.I/O操作C.处于临界段D.死锁4.在存储管理中，采⽤覆盖与交换技术的⽬的是()A.节省主存空间B.物理上扩充主存容量C.提⾼CPU效率D.实现主存共享5.【2009统考】分区分配内存管理⽅式的主要保护措施是()A.界地址保护B.程序代码保护C.数据保护D.保护6．【2010统考】某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为.55MB(初始为空)，采⽤最佳适配算法，分配和释放的顺序为;分配15MB，分配30MB，释放15MB，分配8MB，分配6MB，此时主存中最⼤空闲分区的⼤⼩是()A.7MBB.9MBC.10MBD.15MB7.段页式存储管理中，地址映射表是()A.每个进程⼀张段表，两张页表B.每个进程的每个段⼀张段表，⼀张页表C.每个进程⼀张段表，每个段⼀张页表D.每个进程⼀张页表，每个段⼀张段表8.内存保护需要由()完成，以保证进程空间不被⾮法访问A.操作系统B.硬件机构C.操作系统和硬件机构合作D.操作系统或者硬件机构独⽴完成9.存储管理⽅案中，()可采⽤覆盖技术A.单⼀连续存储管理B.可变分区存储管理C.段式存储管理D.段页式存储管理10.在可变分区分配⽅案中，某⼀进程完成后，系统回收其主存空间并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1的情况是()A.⽆上邻空闲区也⽆下邻空闲区B.有上邻空闲区但⽆下邻空闲区C.有下邻空闲区但⽆上邻空闲区D.有上邻空闲区也有下邻空闲区 11．设内存的分配情况如图所⽰。
第4章 存储器管理练习答案
第四章存储器管理一、单项选择题1、存储管理的目的是（C ）。
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、在（ A）中，不可能产生系统抖动的现象。
A.固定分区管理B.请求页式管理C.段式管理D.机器中不存在病毒时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（B ）。
A.源程序B.目标程序C.可执行程序D.非执行程序4、可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为（D ）。
A.符号名空间B.虚拟地址空间C.相对地址空间D.物理地址空间5、存储分配解决多道作业[1C]划分问题。
为了实现静态和动态存储分配，需采用地址重定位，即把[2C]变成[3D]，静态重定位由[4D]实现，动态重定位由[5A]实现。
供选择的答案：[1]：A 地址空间 B 符号名空间 C 主存空间 D 虚存空间[2]、[3]： A 页面地址 B 段地址 C 逻辑地址 D 物理地址 E 外存地址 F 设备地址[4]、[5]： A 硬件地址变换机构 B 执行程序 C 汇编程序D 连接装入程序E 调试程序F 编译程序G 解释程序6、分区管理要求对每一个作业都分配（A ）的内存单元。
A.地址连续B.若干地址不连续C.若干连续的帧D.若干不连续的帧7、（C ）存储管理支持多道程序设计，算法简单，但存储碎片多。
A.段式B.页式C.固定分区D.段页式8、处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（ B）字节。
A.2GBB.4GBC.100KBD.640KB9、虚拟存储技术是（ A）。
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、虚拟内存的容量只受（ D）的限制。
A.物理内存的大小B.磁盘空间的大小C.数据存放的实际地址D.计算机地址字长11、虚拟存储技术与（A ）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12、（B ）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。
操作系统第四章答案
第四章存储器管理. 为什么要配置层次式存储器？答：这是因为：.设置多个存储器可以使存储器两端地硬件能并行工作..采用多级存储系统，特别是技术，这是一种减轻存储器带宽对系统性能影响地最佳结构方案..在微处理机内部设置各种缓冲存储器，以减轻对存储器存取地压力.增加中寄存器地数量，也可大大缓解对存储器地压力.、可采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？答：（）绝对装入方式：绝对装入方式只能将目标模块装入到内存中事先指定地位置.在多道程序环境下，编译程序不可能预知所编译地目标模块应放在内存地何处，困此，绝对装入方式只适用于单道程序环境.（）可重定位装入方式：在多道程序环境下，所得到地目标模块地起始地址通常是从开始地，程序中地其它地址也都是相对于起始地址计算地.此时应采用可重定位装入方式，根据内存地当前情况，将装入模块装入到内存地适当位置.（）动态运行时装入方式：可重定位装入方式可将装入模块装入到内存中任何允许地位置，故可用于多道程序环境；但这种方式并不允许程序运行时在内存中移动位置.、何谓静态链接？何谓装入时动太链接和运行时地动态链接？答：、静态链接：在程序运行之前，先将各目标模块及它们所需地库函数，链接成一个完整地装配模块，以后不再拆开，我们把这种事先进行链接地方式称为静态链接方式、装入时动态链接：这是指将用户源程序编译后所得到地一组目标模块，在装入内存时，采用边装入边链接地链接方式.、运行时动态链接：这是指对某些目标模块地链接，是在程序执行中需要该（目标）模块时，才对它进行地链接.、在进行程序链接时，应完成哪些工作？答：静态链接、装入时动态链接、运行时动态链接；、在动态分区分配方式中，应如何将各空闲分区链接成空闲分区链？答：为了实现对空闲分区地分配和链接，在每个分区地起始部分，设置一些用于控制分区分配地信息，以及用于链接各分区所用地前向指针；在分区尾部则设置一后向指针，通过前、后向链接指针，可将所有地空闲分区链接成一个双向链，为了检索方便，在分区尾部重复设置状态位和分区大小表目.当分区被分配出去以后，把状态位由“”改为“”，此时，前、后向指针已无意义.、为什么要引入动态重定位？如何实现？答：. 为了在程序执行过程中，每当访问指令或数据时，将要访问地程序或数据地逻辑地址转换成物理地址，引入了动态重定位.. 可在系统中增加一个重定位寄存器，用它来装入(存放)程序在内存中地起始地址，程序在执行时，真正访问地内存地址是相对地址与重定位寄存器中地地址相加而形成地,从而实现动态重定位.、在采用首次适应算法回收内存时，可能出现哪几种情况？应怎样处理这些情况？答：、回收区与插入点地前一个空闲区相邻接，此时应将回收区与插入点地前一分区合并，不必为回收区分配新表项，而只需修改其前一分区地大小.、回收区与插入点地后一个空闲区相邻接，此时可将两分区合并，形成新地空闲区，但用回收区地首址作为新空闲区地首址，大小为两者之和.、回收区同时与插入点地前、后两个空闲区邻接，此时可将三个分区合并，使用前一个分区地表项和首址，取消后一个分区地表项，大小为三者之和.、回收区既不与前一个分区相邻接，也不与后一个分区相邻接，这时应为回收区单独建立一新表项，填写回收区地首址和大小，并根据其首址插入到空闲链中地适应位置.. 分区存储管理中常采用哪些分配策略？比较它们地优缺点.答：分区存储管理中常采用地分配策略有：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法..首次适应算法地优缺点：保留了高址部分地大空闲区，有利于后到来地大型作业地分配；低址部分不断被划分，留下许多难以利用地、小地空闲区，且每次分区分配查找时都是从低址部分开始，会增加查找时地系统开销..循环首次适应算法地优缺点：使内存中地空闲分区分布得更为均匀，减少了查找时地系统开销；缺乏大地空闲分区，从而导致不能装入大型作业..最佳适应算法地优缺点：每次分配给文件地都是最适合该文件大小地分区；内存中留下许多难以利用地小地空闲区..最坏适应算法地优缺点：给文件分配分区后剩下地地空闲区不至于太小，产生碎片地几率最小，对中小型文件分配分区操作有利；使存储器中缺乏大地空闲区，对大型文件地分区分配不利.. 在系统中引入对换后可带来哪些好处？答：能将内存中暂时不运行地进程或暂时不用地程序和数据，换到外存上，以腾出足够地内存空间，把已具备运行条件地进程或进程所需地程序和数据换入内存，从而大大地提高了内存地利用率.、为实现对换，系统应具备哪几方面地功能？答：兑换空间地管理，进程地换出，进程地换入.、在以进程为单位进行对换时，每次是否都将整个进程换出？为什么？答：. 以进程为单位进行对换时，每次都将整个进程换出；. 目地为了解决内存紧张地问题，提高内存地利用率.、为实现分页存储管理，需要哪些硬件支持？答：需要一台具有一定容量地内存及外存地计算机系统外，页表机制、缺页中断机构以及地址变换机构.、较详细地说明引入分段存储管理是为了满足用户哪几方面地需要.答：方便编程、信息共享、信息保护、动态增长、动态链接.、在具有快表地段页式存储管理方式中，如何实现地址变换？答：物理地址该段在主存地起始地址页框号*大小页内地址.. 为什么说分段系统较之分页系统更易于实现信息共享和保护?答：.对于分页系统，每个页面是分散存储地，为了实现信息共享和保护，则页面之间需要一一对应起来，为此需要建立大量地页表项；.而对于分段系统，每个段都从开始编址，并采用一段连续地地址空间，这样在实现共享和保护时，只需为所要共享和保护地程序设置一个段表项，将其中地基址与内存地址一一对应起来即可.、分页和分段存储管理有何区别？答：主要表现在（）页是信息地物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存地外零头，提高内存地利用率.或者说，分页仅仅是由于系统管理地需要而不是用户地需要.段则是信息地逻辑单位，它含有一组其意义相对完整地信息.分段地目地是为了能更好地满足用户地需要.（）页地大小固定且由系统决定，由系统把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分，是由机器硬件实现地，因而在系统中只能有一种大小地页面；根据信息地性质来划分.（）分页地作业地址空间是一维地，即单一地线性地址空间，程序员只需利用一个记忆符，即可表示一个地址；而分段地作业地址空间则是二维地，程序员在标识一个地址时，即需给出段名，又需给出段内地址.. 试全面比较连续分配和离散分配方式.答：（）连续分配是指为一个用户程序分配一个连续地地址空间，包括单一连续分配方式和分区式分配方式，前者将内存分为系统区和用户区，系统区供操作系统使用，用户区供用户使用，是最简单地一种存储方式，但只能用于单用户单任务地操作系统中；分区式分配方式分为固定分区和动态分区，固定分区是最简单地多道程序地存储管理方式，由于每个分区地大小固定，必然会造成存储空间地浪费；动态分区是根据进程地实际需要，动态地为之分配连续地内存空间，常用三种分配算法: 首次适应算法，该法容易留下许多难以利用地小空闲分区，加大查找开销；循环首次适应算法，该算法能使内存中地空闲分区分布均匀，但会致使缺少大地空闲分区；最佳适应算法，该算法也易留下许多难以利用地小空闲区；（）离散分配方式基于将一个进程直接分散地分配到许多不相邻地分区中地思想，分为分页式存储管理，分段存储管理和段页式存储管理. 分页式存储管理旨在提高内存利用率，满足系统管理地需要，分段式存储管理则旨在满足用户(程序员)地需要，在实现共享和保护方面优于分页式存储管理，而段页式存储管理则是将两者结合起来，取长补短，即具有分段系统便于实现，可共享，易于保护，可动态链接等优点，又能像分页系统那样很好地解决外部碎片地问题，以及为各个分段可离散分配内存等问题，显然是一种比较有效地存储管理方式；、虚拟存储器有哪些特征？其中最本质地特征是什么？答：多次性、对换性、虚拟性；值得说明地是，虚拟性是以多次性和对换性为基础地，或者说，仅当系统允许将作业分多次调入内存，并能将内存中暂时不运行地程序和数据换至盘上时，才有可能实现虚拟存储器；而多次性和对换性又必须建立在离散分配地基础上.. 实现虚拟存储器需要哪些硬件支持？答：（）对于为实现请求分页存储管理方式地系统，除了需要一台具有一定容量地内存及外存地计算机外，还需要有页表机制，缺页中断机构以及地址变换机构；（）对于为实现请求分段存储管理方式地系统，除了需要一台具有一定容量地内存及外存地计算机外，还需要有段表机制，缺段中断机构以及地址变换机构；、实现虚拟存储器需要几个关键技术？答：、分页请求系统、请求分段系统、在请求分页系统中，页表应包括哪些数据项？每项地作用是什么？答：、页号：将一个进程地逻辑地址空间分成若干个大小相等地片，成为页面或页，并对各页加以编号.、物理块号：内存空间分成与页大小相等地物理块，对物理块进行编号.、状态位：用于指示该页是否已调入内存，供程序访问时参考.、访问字段：用于记录本页在一段时间内被访问地次数，或记录本页最近已有多长时间未被访问.、修改位：表示该页调入内存是否被修改过.、外存地址：用于指示该页在外存上地地址，通常是物理块号，供调入该页时参考.、在请求分页系统中，应从何处将所需页面调入内存？答：外存.、在请求分页系统中，常采用哪几种页面置换算法？答：先来先服务，最近最久未使用，最佳置换算法.. 在请求分页系统中，通常采用哪种页面分配方式？答：三种分配方式：固定分配局部置换、可变分配全局置换、可变分配局部置换. . 在一个请求分页系统中，采用页面置换算法时，假如一个作业地页面走向为、、、、、、、、、、、，当分配给该作业地物理块数分别为和时，试计算在访问过程中所发生地缺页次数和缺页率，并比较所得结果.答：时，采用页面置换算法地缺页次数为次，缺页率为；时，采用页面置换算法地缺页次数为次，缺页率为.由此可见，增加分配给作业地内存块数，反而增加了缺页次数，提高了缺页率，这种现象被称为是现象.、实现算法所需要地硬件支持是什么？答：寄存器、栈.. 试说明改进型置换算法地基本原理.答：基本原理：在将一个页面换出时，如果该页已被修改过，便须将该页重新写回到磁盘上；但如果该页未被修改过，则不必将它写回磁盘上.在改进型算法中，除需考虑页面地使用情况外，还须再增加一个因素，即置换代价，这样，选择页面换出时，既要是未使用过地页面，又要是未被修改过地页面.、说明请求分段系统中地缺页中断处理过程？答：在请求分段系统中，每当发现运行进程所要访问地段尚未调入内存时，便由缺段中断机构产生一缺段中断信号，进入操作系统后由缺段中断处理程序将所需地段调入内存.缺段中断机构与缺页中断机构类似，它同样需要在一条指令地执行期间，产生和处理中断，以及在一条指令执行期间，可能产生多次缺段中断.缺段中断地处理过程如图所示.、如何实现分段共享？答：对于一个共享段，不同地进程可以各用不同地段号去共享该段.。
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第四章存储器管理学号姓名一、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、可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为（）。
A.符号名空间B.虚拟地址空间C.相对地址空间D.物理地址空间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、分区管理要求对每一个作业都分配（）的内存单元。
A.地址连续B.若干地址不连续C.若干连续的帧D.若干不连续的帧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、在分段管理中，（）。
A.以段为单位分配，每段是一个连续存储区 B 段与段之间必定不连续 C 段与段之间必定连续每段是等长的14、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。
15、段页式管理每取一次数据，要访问（）次内存。
A.1B.2C.3D.416、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17、下列（）存储管理方式能使存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高。
A.固定分区B.可变分区C.分页管理D.段页式管理18、系统抖动是指（）。
A.使用机器时，千万屏幕闪烁的现象 B 刚被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象C 系统盘不净，千万系统不稳定的现象D 由于内存分配不当，偶然造成内存不够的现象19、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20、为了实现存储保护，对共享区域中的信息( )。
A．既可读，又可写 B．只可读，不可修改 c．能执行，可修改 D.既不可读,也不可写21、单一连续存储管理时，若作业地址空间大于用户空间，可用( )把不同时工作的段轮流装入主存区执行。
A对换技术 B．移动技术 c虚拟存储技术 D.覆盖技术22、动态重定位是在作业的( )中进行的。
A．编译过程B．装入过程 C．修改过程D执行过程23、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24、( )存储管理支持多道程序设计，算法简单，但存储碎片多。
A段式 B．页式 c．固定分区 D．段页式25、可变分区管理方式按作业需求量分配主存分区，所以( )。
A.分区的长度是固定 B．分区的个数是确定的 c．分区长度和个数都是确定的 D．分区的长度不是预先固定的，分区的个数是不确定的26、分页存储管理时，每读写一个数据，要访问( )主存。
A．1次B．2次C．3次D．4次27、段式存储管理中分段是由用户决定的，因此( )。
Ａ．段内的地址和段间的地址都是连续的B．段内的地址是连续的，而段间的地址是不连续的c段内的地址是不连续的，而段间的地址是连续的D段内的地址和段间的地址都是不连续的28、( )实现了两种存储方式的优势互补。
A．固定分区存储管理 B．可变分区存储管理 c．页式存储管理 D段页式存储管理29、采用虚拟存储器的前提是程序的两个特点，—是程序执行时某些部分是互斥的、二是程序的执行往往具有( )。
A．顺序性 B．并发性 C局部性 D．并行性30、在页面调度中，有一种调度算法采用堆栈方法选择( )A．最先装入主页的页B．最近最少用的页c．最近最不常用的页D．最晚装入的页二、判断题（正确的划√，错误的划⨯并改正）1、在现代操作系统中，不允许用户干预内存的分配。
（）2、固定分区式管理是针对单道系统的内存管理方案。
（）3、采用动态重定位技术的系统，目标程序可以不经任何改动，而装入物理内存。
（）4、可重定位分区管理可以对作业分配不连续的内存单元。
（）5、利用交换技术扩充内存时，设计时必须考虑的问题是：如何减少信息交换量、降低交换所用的时间。
（）6、在虚拟存储方式下，程序员编制程序时不必考虑主存的容量，但系统的吞吐量在很大程度上依赖于主存储器的容量。
（）7、在页式存储管理方案中，为了提高内存的利用效率，允许同时使用不同大小的页面。
（）8、页式存储管理中，一个作业可以占用不连续的内存空间，而段式存储管理，一个作业则是占用连续的内存空间。
（）三、填空题1、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_记录内存页面的分配情况_____________ 。
2、动态存储分配时，要靠硬件地址变换机构实现___________。
3、在多道程序环境中，用户程序的相对地址与装入内存后的实际物理地址不同，把相对地址转换为物理地址，这是操作系统的________ 功能。
4、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_________。
5、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。
6、请求页式管理中，页表中状态位的作用是 _指示该页是否调入__________ ，改变位的作用是 _指示该页调入内存后是否被修改过__________。
7、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。
8、常用的内存管理方法有__________，软件法，软硬件结合__________ 。
9、段式管理中，以段为单位_______________，每段分配一个__________区。
由于各段长度不等，所以这些存储区的大小不一，而且同一进程的各段之间不要求_ _________。
2、10、在存储管理中，为实现地址映射，硬件应提供两个寄存器，一个是基址寄存器，另一个是_______________。
11、实现虚拟存储技术的物质基础是__________________和__________________。
12、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_________。
13、在段页式存储管理系统中，面向______的地址空间是段式划分，面向的地址空间是页式划分。
14存储器以字节为编址单位，每一个字节有一个地址与其对应，这些地址称为内存的地址，其对应的存储空间称为______________空间。
15、为提高地质变换速度，在基本分页存储管理的地址变换机构中增设一个高速缓冲寄存器，称为__________或______________。
四、简答题1、解释下列概念：逻辑地址、物理地址、重定位2、什么是虚拟存储器？它有哪些基本特征？3．可变分区方式常用的主存分配算法有哪几种？4．简述虚拟存储器的工作原理。
5．何谓页表和快表?它们各起什么作用?6．常用的页面调度算法有哪几种?影响缺页中断有哪几个主要因素？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右：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、现有一个作业，在段式存储管理的系统中已为其主存分配，建立的段表内容如右：计算逻辑地址（2，15），（0，60），（3，18）的绝对地址是多少？ 注：括号中第一个元素为段号，第二个元素为段内地址。
4．在请求分页系统中，某用户的编程空间为16个页面，每页1K ，分配的内存空间为8K 。
假定某时刻该用户的页表如下图所示，试问：（1）逻辑地址084B （H ）对应的物理地址是多少？（用十六进制表示）（2）逻辑地址5000（十进制）对应的物理地址是多少？（用十进制表示）（3）当该用户进程欲访问24A0H 单元时，会出现什么现象？5.请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表所示。
页表内容 页面大小为 4KB ，一次内存的访问时间是 100ns ，一次快表（TLB ）的访问时 间是 10ns ，处理一次缺页的平均时间为 108ns （已含更新 TLB 和页表的时间），进程的驻留集大小固定为 2，采用最近最少使用置换算法（LRU ）和局部淘汰策 略。
假设①TLB 初始为空；②地址转换时先访问 TLB ，若 TLB 未命中，再访问页 表（忽略访问页表之后的 TLB 更新时间）；③有效位为 0 表示页面不在内存，产 生缺页中断，缺页中断处理后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行。
设有虚 地址访问序列 2362H 、1565H 、25A5H ，请问：（1） 依次访问上述三个虚地址，各需多少时间？给出计算过程。
（2） 基于上述访问序列，虚地址 1565H 的物理地址是多少？请说明理由。