操作系统 第四章 存储管理习题

第四章存储管理习题一、选择题１、存储分配解决多道作业（Ａ）的划分问题。

为了解决静态和动态存储分配，需采用地址重定位，即把（Ｂ）变换成（Ｃ），静态重定位由（Ｄ）实现，动态重定位由（Ｅ）实现。

Ａ：①地址空间②符号名空间③主存空间④虚拟空间Ｂ、Ｃ：①页面地址②段地址③逻辑地址④物理地址⑤外存地址⑥设备地址Ｄ～Ｅ：①硬件地址变换机构②执行程序③汇编程序④连接装入程序⑤调试程序⑥编译程序⑦解释程序２、提高主存利用率主要是通过（Ａ）功能实现的。

（Ａ）的基本任务是为每道程序做（Ｂ）；使每道程序能在不受干扰的环境下运行，主要是通过（Ｃ）功能实现的。

Ａ、Ｃ：①主存分配②主存保护③地址映射④主存扩充Ｂ：①逻辑地址到物理地址的变换；②内存与外存间的交换；③允许用户程序的地址空间大于内存空间；④分配内存３、由固定分区方式发展为分页存储管理方式的主要推动力是（Ａ）；由分页系统发展为分段系统，进而以发展为段页式系统的主要动力分别是（Ｂ）。

Ａ～B：①提高主存的利用率；②提高系统的吞吐量；③满足用户需要；④更好地满足多道程序运行的需要；⑤既满足用户要求，又提高主存利用率。

４、静态重定位是在作业的（Ａ）中进行的，动态重定位是在作业的（Ｂ）中进行的。

Ａ、Ｂ：①编译过程；②装入过程；③修改过程；④执行过程5、对外存对换区的管理应以（Ａ）为主要目标，对外存文件区的管理应以（Ｂ）为主要目标。

Ａ、Ｂ：①提高系统吞吐量；②提高存储空间的利用率；③降低存储费用；④提高换入换出速度。

6、从下列关于虚拟存储器的论述中，选出一条正确的论述。

①要求作业运行前，必须全部装入内存，且在运行中必须常驻内存；②要求作业运行前，不必全部装入内存，且在运行中不必常驻内存；③要求作业运行前，不必全部装入内存，但在运行中必须常驻内存；④要求作业运行前，必须全部装入内存，且在运行中不必常驻内存；7、在请求分页系统中有着多种置换算法：⑴选择最先进入内存的页面予以淘汰的算法称为（Ａ）；⑵选择在以后不再使用的页面予以淘汰的算法称为（Ｂ）；⑶选择自上次访问以来所经历时间最长的页面予淘汰的算法称为（Ｃ）；Ａ～Ｄ：①FIFO算法；②OPT算法；③LRU 算法；④NRN算法；⑤LFU算法。

8、静态链接是在（Ａ）到某段程序时进行的，动态链接是在（Ｂ）到某段程序时进行的。

Ａ、Ｂ：①编译；②装入；③调用；④紧凑。

9、一个计算机系统的虚拟存储器的最大容量是由（Ａ）确定的，其实际容量是由（Ｂ）确定的。

Ａ、Ｂ：①计算机字长；②内存容量；③硬盘容量；④内存和硬盘容量之和；⑤计算机的地址结构。

１0、以动态分区式内存管理中，倾向于优先使用低址部分空闲区的算法是（Ａ）；能使内存空间中空闲区分布较均匀的算法是（Ｂ）；每次分配时把既能满足要求，又是最小的空闲区分配给进程的算法是（Ｃ）。

Ａ～Ｃ：①最佳适应法；②最坏适应法；③首次适应法；④循环适应法。

１1、某虚拟存储器的用户编程空间共３２个页面，每页１ＫＢ，主存为１６ＫＢ。

假定某时刻该用户页表中已调入主存的页面的虚页号和物理页号对照表如下：虚页号物理页号０５１１０２４３７则下面与虚地址相对应的物理地址为（若主存中找不到，即为页失效）虚地址物理地址0A5C（H）（Ａ）1A5C（H）（Ｂ）这里，（Ｈ）表示十六进制。

虚拟存储器的功能由（Ｃ）完成。

Ａ、Ｂ：①页失效；②1E5C（H）；③2A5C （H）；④165C（H）；⑤125C（H）；⑥1A5C（H）。

Ｃ：①硬件；②软件；③软硬件结合。

二、填空题１、使每道程序能在内存中“各得其所”是通过＿＿＿＿功能实现的；保证每道程序在不受干扰的环境下运行，是通过＿＿＿＿功能实现的；为缓和内存紧张的情况而将内存中暂时不能运行的进程调至外存，这是通过＿＿＿＿功能实现的；能让较大的用户程序在较小的内存空间中运行，是通过＿＿＿＿功能实现的。

2、在连续分配方式中可通过＿＿＿来减少内存零头，但此时必须将有关程序和数据进行＿＿＿；而＿＿＿是一种允许作业在运行中、在内存中进行移动的技术。

3、分段保护中的越界检查是通过＿＿＿中存放的＿＿＿和段表中的＿＿＿实现。

4、在分页系统中若页面较小，虽有利于＿＿＿，但会引起＿＿＿；而页面较大，虽有利于＿＿＿，但会引起＿＿＿。

5、在分页系统中的地址结构可分为＿＿和＿＿＿两部分；在分段系统中的地址结构可分为＿＿和＿＿＿两部分。

6、在分页系统中，必须设置页表，其主要作用是实现＿＿到＿＿的映射。

7、在分页系统中进行地址变换时，应将页表寄存器中的＿＿＿＿和＿＿＿进行相加，得到该页的页表项位置，从中可得到＿＿＿＿。

8、在两级页表结构中，第一级是＿＿＿，其中每一项用于存放相应的＿＿＿＿。

9、在分页系统中为实现地址变换而设置了页表寄存器，其中存放了＿＿＿＿和＿＿＿＿。

10、在页表中最基本的数据项是＿＿＿＿；在段表中最基本的数据项是＿＿＿＿和＿＿＿＿。

11、在作业＿＿＿时进行的链接称为静态链接；在作业运行中＿＿时进行的链接称为动态链接。

12、为实现存储器的虚拟，除了需要有一定容量的内存和相当容量的外存外，还需有＿＿＿和＿＿＿的硬件支持。

13、在请求分页系统中的调页策略有＿＿＿＿，它是以预测为基础；另一种是＿＿＿＿＿，由于较易实现，故目前用得较多。

三、问答题1、存储管理的主要功能是什么？2、解释下列与存储管理有关的名词：地址空间与存储空间；逻辑地址与物理地址；虚地址与实地址；地址再定位；虚拟存储器。

3、什么是请求分页式管理？能满足用户那些需要？4、请求分页式管理中有哪几种常用的页面淘汰算法？试比较它们的优缺点。

5、什么是虚拟存储器，其特点是什么？为什么从逻辑上说采用虚拟存储器能扩大内存存储空间？6、简述什么是内存的覆盖和交换技术？两者有什么区别？7、你认为内存管理和外存管理有哪些异同点？8、用哪些方式将程序装入内存？它们分别适用于什么场合？9、在进行程序链接时，应完成哪些工作？10、为什么要引入动态重定位？如何实现？11、分页式和分段式内存管理有什么区别？怎样才能实现共享和保护？12、在系统中引入对换后带有哪些好处?13、什么是程序的局部性原理？四、综合应用题1、对于如下的页面访问序列：1 ，2 ，3 ，4 ，1 ，2 ，5 ，1 ，2 ，3 ，4 ，5当内存块数量分别为 3 和 4 时，试问：使用FIFO 、OPT 、LRU置换算法产生的缺页中断是多少？（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）2、某虚拟存储器的用户编程空间共321KB，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1 52 103 44 7则逻辑地址0A5C（H）所对应的物理地址是什么？3、某段表内容如下：段号段首地址段长度0 120K 40K1 760K 30K2 480K 20K3 370K 20K一逻辑地址为（2，154）的实际物理地址为多少？4、主存中有两个空闲区如图所示:0K15K125K现有作业序列依次为：Job1要求30K ; Job2 要求70K ; Job3 要求50K ；使用首次适应、最坏适应和最佳适应算法处理这个作业序列，试问哪种算法可以满足分配？为什么？5、系统内存管理采用动态分区法，系统内存256KB ，操作系统占用50KB 空间（见初始情况），现有5个作业要求装入内存如下队列（FCFS 调度），请按初始照图表给出内存分配和作业调度情况。

作业队列如下： 100K 50K作业申请内存运行时间 J1 60K 10J2 100K 5J3 30K 20J4 120K 15J5 50K 5系统内存初始情况：答案一、选择题１、Ａ：③Ｂ：③Ｃ：④Ｄ：④Ｅ：①２、Ａ：①Ｂ：④Ｃ：②３、Ａ：①Ｂ：⑤４、Ａ：②Ｂ：④5、Ａ：④Ｂ：②6、②7、Ａ：①Ｂ：②Ｃ：③8、Ａ：②Ｂ：③9、Ａ：⑤Ｂ：④１0、Ａ：③Ｂ：④Ｃ：①１1、Ａ：⑤Ｂ：①Ｃ：③二、填空题１、内存分配、内存保护、对换、内存扩充。

2、紧凑、重定位、动态重定位。

3、段表寄存器、段表长度、段长。

4、提高内存利用率、页表太长、页表长度、页内碎片增大。

5、页号、页内偏移量、段号、段内偏移量。

6、页号、物理块号。

7、页表始址、页号、物理块号。

8、页表目录、页表首址。

9、页表始址、页表长度。

１0、物理块号、段的内存始址、段长。

11、装入、调用12、地址变换机构、缺页中断机构。

13、预调页策略、请求调页策略。

三、问答题1.答：（1）内存区域的分配（2）地址映射（3）存储共享（4）存储保护（5）内存扩充2、答：⑴目标程序所在的空间称为地址空间，即程序员用来访问信息所用的一系列地址单元的集合。

由内存中一系列存储单元所限定的地址范围称为内存空间或存储空间。

⑵用户程序经编译之后的每个目标模块都是以0为基地址顺序编址，这种地址叫相对地址或逻辑地址。

内存中各物理存储单元的地址是从统一的基地址顺序编址，它是数据在内存中的实际存储地址，这种地址叫绝对地址或物理地址。

⑶虚地址即用户程序地址，实地址即内存中实际存储地址。

⑷重定位是把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程。

根据重定位时机的不同，又分为静态重定位（装入内存时重定位）和动态重定位（程序执行时重定位）。

⑸虚拟存储器是一种存储管理技术，用以完成用小的内存实现在大的虚空间中程序的运行工作。

它是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。

但是虚拟存储器的容量并不是无限的，它由计算机的地址结构长度所确定，另外虚存容量的扩大是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。

3、答：把内存和用户逻辑地址空间都分成同样大小的块分别称为实页和虚页，利用页表建立起虚页和实页的联系，通过地址变换将虚页的逻辑地址转换成实页的物理地址。

页式系统的逻辑地址分为页号和页内位移量。

页表包括页号和块号数据项，它们一一对应。

根据逻辑空间的页号，查找页表对应项找到对应的块号，块号乘以块长，加上位移量就形成存储空间的物理地址。

每个作业的逻辑地址空间是连续的，重定位到内存空间后就不一定连续了。

此外，页表中还包括特征位（指示该页面是否在内存中）、外存地址、修改位（该页的内容在内存中是否修改过）等。

页式存储管理在动态地址转换过程中需要确定某一页是否已经调入主存。

若调入主存，则可直接将虚地址转换为实地址，如果该页未调入主存，则产生缺页中断，以装入所需的页。

能满足用户扩大内存的需求，动态页式管理提供了内存与外存统一管理的虚存实现方式；内存利用率高；不要求作业连续存放，有效解决“碎片问题”。

4、答：有3种常用的页面淘汰算法：（1）先进先出法（FIFO）：先进入内存的页先被换出内存。

它设计简单，实现容易，但遇到常用的页效率低。

（2）最近最少使用页面先淘汰（LRU）：离当前时间最近一段时间内最久没有使用过的页面先淘汰。