同济大学操作系统L18_E：存储管理(离散分配方式)

若逻辑地址为（2154） ，它对应的物理地址为____________。 A. 120K+2 B. 480K+154 C. 30K+154 D. 2+480K 13. 如果一个程序为多个进程所共享，那么该程序的代码在执行的过程中不能被修改， 即 程序应该是________。 A. 可执行码 B. 可重入码 C. 可改变码 D. 可再现码 14. 在段页式存储管理中，其虚拟地址空间是 A. 一维 B. 二维 C. 三维 空间。 D. 层次
页号 0 1 2 块号 1 2 4
若页的大小为 4K，则地址转换机构将逻辑地址 8644 转换成的物理地址为________。 A. 33220 B. 8644 C. 4548 D. 2500 10. 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_____________。
42. 在几乎所有的程序执行中，在一段时间内，CPU 总是集中地访问程序中的某一部分，而 不是随机地对程序所有部分具有平均访问的概率。 （） 五、简答题 43. 为了提高地址转换速度， 页式存储管理增加一张快表 （联想存储器） 存放页表的一部分， 说明其处理方法。 44. 段式存储管理对与内存空间的共享与保护如何进行？ 45. 给出段页式存储管理中，地址转换的步骤。 46. 段式存储管理可以采用“段的动态连接” ，简述“段的动态连接”的含义。 六、应用题 47. 分页式存储空间的分配由于块的大小是固定的，可以用一张位示图来构成主存分配表。 现设主存有 8192 块，则可用字长为 32 位的 256 个字作为位示图。若块号、字号、位号 （从高位到低位）都是从 0 开始，试问 4999 块对应的字号和位号；129 字的 29 位对应 哪一块？ 48. 某页式存储器用户地址空间有 32 个页面，每页 1KB，主存 16KB。假定某时刻为用户的 第 0，1，2，3 号页面分配的物理页号为 5，10，4，7，试将虚拟地址 0A5C 和 0D3C 变 化成物理地址。 49. 假定某采用页式存储管理的系统中， 主存容量为 1M， 被分成 256 块， 块号为 0， 1， 2， „„ 255。现有一个共 4 页（页号为 0，1，2，3）的作业被依次装人到主存的第 2，4，1，5 块中。请回答： （1）主存地址应该用多少位来表示？ （2）作业每一页的长度为多少字节？逻辑地址中的页内地址部分应占用多少位？ （3）把作业中每一页占用的主存块起始地址填人下表。 页号 0 1 2 3 起始地址
L18_E：存储管理之离散分配方式
参考答案与说明 1. B 【说明】 ：在页式管理中，是将作业的地址空间和内存存储空间按相等页面进行划分。 对用户来说，这种划分是透明的，整个过程是硬件机构和操作系统完成的。 2. C 【说明】 ：硬件自动把地址空间的地址分为页号和页内相对地址，通过页号在页表找到 内存中的对应块号，内存的物理地址用下列公式确定： 内存的物理地址 = 块号×每一页的字节数 + 页内相对地址 3. ①：B； ②：E； ③：G 【说明】在页式管理中，作业的地址空间被分为页，而内存空间也被分为与页大小相等 的块。页号和块号的对应是通过页表实现的。地址空间中的地址被地址变换机构自动分 解为页号和页内相对地址，然后根据页号查找页表找到对应的块号： 块号×1024（即 IKB）+ 页内相对地址 = 内存空间的物理地址 4. D 【说明】页表一般是存放在内存中的，即划分某些内存区域存放页表，而它的起始地址 是存放在专门的寄存器中以便地址转换机构能快速找到页表，这个寄存器称为页表始址 寄存器。 5. A 【说明】在采用页式存贮管理系统中，页架的大小应选 2 的整次幂，这样可以加快地址 转换速度。 6. A 7. D 8. C 9. A 10. B 11. ①：A； ②：D 12. B 13. B 14. B 15. C 16. B 17. C 18. C 【解析】段页式存储管理的基本思想是：把内存划分为大小相等的页面；将程序按其逻 辑关系划分为若干段；再按照页面的大小，把每一段划分成若干页面。内存是以页为基 本单位分配给每个程序的，在逻辑上相邻的页面内存不一定相邻。 19. C 20. A B D E 【说明】 ： “地址转换”也称为“地址重定位” ，分为“静态重定位”和“动态重定位” 两种。静态重定位是一种不支持程序浮动的地址转换机制；而动态重定位是一种支持程 序浮动的地址转换机制，但要注意“页式地址转换” 、 “段式地址转换”和“段页式地址 转换”都是进程在运行过程中完成的地址重定位，都是属于“动态重定位”都支持程序 在内存中浮动。因此，此题应该选择（A） 、 （B） 、 （D） 、 （E） 。 21. ①单一连续分配、②固定分区管理、③可变分区管理、④页式管理、⑤段式管理等 【说明】内存管理的核心问题是如何解决内存和外存的统一，以及它们之间的数据交换 问题。常用的几种内存管理方法提出了不同的解决方案。 22. ①页框（块） ②页 【说明】页式管理中，页长的划分和内存外存之间数据传输速度以及内存大小等有关，
15. 段页式管理中，地址映射表是 。 A. 每个作业或进程一张段表，一张页表 B. 每个作业或进程的每个段一张段表，一张页表 C. 每个作业或进程一张段表，每个段一张页表 D. 每个作业一张页表，每个段一张段表 16. 在段式存贮管理中，若采用直接地址转换，为访问一内存数据，至少需要 主存。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 17. 在段页式存贮管理中，若采用直接地址转换，为访问一内存数据，至少要 访问主存。 A. 1 B. 2 C. 3 D.4Biblioteka Baidu18. 在采用段页式存贮管理的系统中，其内存分配是以 A. 段 B. 记录 C. 页架 19. 在采用页式存贮管理的系统中，其内存分配是以 A. 段 B. 记录 C. 页架 二、多项选择题 20. 支持程序在内存浮动的地址转换机制是________。 A. 页式地址转换 B. 段式地址转换 C. 静态重定位 D. 动态重定位 E. 段页式地址转换 三、填空题 为单位进行的。 D. 区段 为单位进行的。 D. 区段 次访问
的某个固定区域，取一个数据或指令至少要
25. 在页式管理中， “主存分配表”的作用是 可采用 ③ 方法。
①
，它是整个系统
②
。 “主存分配表”
26. 在页式和段式管理中，指令的地址部分结构形式分别为__①__和__②__。 27. 段表表目的主要内容包括____ ____。
28. 页表表目的主要内容包括__________________。 29. 在段页式存储管理系统中，每道程序都有一个__①__表和一组__②__表。 30. 在段式管理中， 分配内存是以 ① 为单位， 每段分配一个 ② 区。 由于各段长度 ③ ， 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 ④ 。 31. 在段式管理中，每个段是一个有意义的 ① ，所以段的 ② 和 ③ 更有意义，同 时也容易实现。 32. 在段页式管理中，内存空间分配最小单位是 ① 。内存可用区划分成若干个 且每个段所拥有的程序和数据在内存中可以不相临。 四、是非判断题 33. 页式管理中，地址越界保护是界地址寄存器来完成的。 （） 34. 页式存贮管理中，其虚地址可用（页号，页内偏移地址）来表示，因此地址空间是二维 的。 （ ） 35. 段式管理是基于为用户提供一个方便灵活的程序设计环境而提出的。 （） 36. 段式管理把一个进程的虚拟地址空间设计成二维结构，即段号与段内相对地址。 （） 37. 段式管理中，段的划分不是固定长度的。 （） 38. 段式管理中，一个正在被某个进程使用或即将被某个进程使用的共享段是不应调出内存 的。 要判别某个共享段是否正在被某个进程调用， 就要在段表中设立相应的共享位。 （） 39. 在段页式管理中，要对内存中指令或数据进行一次存取的话，至少需要访问内存二次以 上。 （） 40. 段页式管理的虚拟地址空间是三维的，即段号、页号和页内地址。 （） 41. 段页式管理中，段表和页表都是在内存中开辟的一块固定的区域。 （） ② ，
次
21. 常用的内存管理方法有 ① 、 ② 、 ③ 、 ④ 、
⑤
。
22. 在页式存储管理中，内存的物理地址空间被划分成大小相等的 ① ，进程的虚拟地址 空间被划分成相应的若干 ② 。 23. 页式管理中，页式虚地址与内存物理地址的映射是由 24. 在页式管理中，页表一般驻留在 访问 ② 次内存。 ① ① 和 ② 完成的。
A. 224
B. 216
C. 28
D. 232
11. 在段页式存储管理系统中，内存等分成__①__，程序按逻辑模块划分成若干_ ②__。 A. 块 B. 基址 C. 分区 D. 段 E. 页号 F. 段长 12. 某段表的内容如下： 0 1 2 3 120K 760K 480K 370K 40K 30K 20K 20K
L18_E：存储管理之离散分配方式
一、单项选择题 1. 分页系统的页面是为 A. 用户/操作系统 C. 编译系统/操作系统 所感知的，对 是透明的。 B. 操作系统/用户 D. 连接装配程序/编译系统
2. 在页式存储管理中，每当 CPU 需要形成一个有效的地址时，都要查找页表，这一工作 是由 实现的。 A. 查表程序 B. 存取控制 C. 硬件自动 D. 软件自动 3. 在某页式存储管理系统中，设一个作业的地址空间为 3KB，机器最大容 量为 128KB，则每个 ① 的大小为 IKB，下表是页表的内容。用 户程序中 100 号单元处有一条指令“LOAD 1，2500” ，该指令在存储空 间中的地址是 ② ， 该指令的操作数在内存的地址是 ③ 。 ①、 ②、 ③的选择分别是 。 A. 内存 B. 页面 C. 1290 D. 2600 E. 1124 F. 3390 G. 4548 H. 452 4. 在页式管理中，页表的起始地址是存放在 。 A. 内存 B. 存储页面表中 C. 联想存储器中 D. 寄存器中 5. 在采用页式存贮管理系统中，页框（内存块）的大小应选 A. 2 的整次幂 B. 任意值 C. 1KB 以上 6. 很好地解决了“零头”问题的存储管理方法是__________。 A. 页式存储管理 B. 段式存储管理 C. 多重分区管理 D. 可变式分区管理 7. 在分页系统环境下，程序员编制的程序，其地址空间是连续的，分页是由 _______完成 的。 A. 程序员 B. 编译地址 C. 用户 D. 系统 8. 采用页式存储管理时，重定位的工作是由___ ____完成的。 A. 操作系统 B. 用户 C. 地址转换机构 D. 主存空间分配程序 9. 在一个页式存储管理系统中，页表内容如下所示： 页号 0 1 2 内存块号 2 3 8 。 D. 1KB 以下
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一般每页长大约为 1~4KB。经过划分之后，进程的虚地址变为由页号 p 与页内地址 d 所 组成。内存空间划分成与页相等的片或块后，用户进程在内存空间内除了在每个页内地 址连续之外，每个页面之间不再连续。这样，不仅实现了内存中碎片的减少，而且实现 了由连续存储到非连续存储的飞跃。 ①页表 ②硬件地址变换机构 【说明】页表也称为页面映像表，最简单的页表由页号和内存块号组成。要实现页式虚 地址到内存物理地址的转换，除了页表外，还需要其他的硬件支持，如：页表始址和页 表长度寄存器等。 ①内存 ②2 【说明】由于页表放在内存中，一次访问页表以确定所取数据或指令的物理地址，另一 次是根据地址取数据或指令。 ①记录内存页面的分配情况 ②一张表 ③位示图法 【说明】位示图法是在内存中划分一块固定区域，每个单元的每个比特（ bit）代表内 存的一个页面，如果该页面已分配，则对应的位置置 1，否则置 0。 ①页号及页内偏移地址 ②段号及段内偏移地址 段号、段在内存的起始地址、段长度等 页号和块号 ①段 ②页 ①段 ②连续的内存 ③不等 ④相临 【说明】段式管理是基于为用户提供一个方便灵活的程序设计环境而提出来的。其基本 的思想是把程序按内容或过程（函数）关系分成段，每段有自己的名字。一个用户作业 或进程所包含的段对应一个二维线性虚拟空间。段式管理按段为单位分配内存，然后通 过地址映射机构，把段式虚拟地址变换成实际的内存物理地址。 ①信息单位 ②共享 ③保护 ①页（块） ②大小相等的页， 【说明】在段页式管理中，一个进程中所包含的具有独立逻辑功能的程序或数据仍被划 分成段，并具有各自的段号，这反映和继承了段式管理的特征。其次，对于段中的程序 和数据，则按一定的大小将其划分为不同的页。和页式管理一样，最后不足一页的部分 仍占有一页。这反映了段页式管理中的页式特征。因此，段页式管理时的进程的虚拟地 址空间中的虚拟地址由三部分组成：段号 s，页号 p 和页内相对地址 d。对于程序员来 说，可见的仍然是段号 s 和段内相对地址 w，p 和 d 是由地址变换机构把 w 高位部分解 释成页号 P，以及把剩下的低位解释为页内地址 d 而得到的。 错误。 【说明】 地址越界保护可由地址变换机构对 “页表长度” 和所要访问的虚地址的 “页号” 相比较完成，当要访问的虚地址的“页号”大于“页表长度”时发生越界中断。 错误 【说明】页式存贮管理中地址空间是一维的，其页的划分对用户是透明的。 正确。 【说明】分区管理、页式管理存储方案为用户提供的是一个线性地址空间。这对于模块 化程序和变化的数据结构的处理，以及不同作业或进程之间对某些公共子程序或数据的 共享问题等的解决，都存在着较大的困难。另外，程序人员一般都希望把信息按其内容 或函数关系分段，每段都有自己的名字，且可以根据名字来访问相应的程序或数据段。 正确。 【说明】段式管理把一个作业或进程的虚拟地址空间设计成二维结构，即段号 S 与段内 相对地址 W。 正确。 【说明】例如，一个进程中的程序和数据可被分为主程序段、子程序段、数据段与工作 区段，每个段定义一组逻辑上完整的程序和数据。 正确。 【说明】在多道环境下，由于进程的并发执行，一段程序为多个过程共享时，该程序段 称为共享段，有时共享段也要被换出内存。但如果该共享段正在被某个进程使用或即将
请计算该作业访问［0，432］ ， ［1，010］ ， ［2，500］ ， ［3，400］时（方括号中第一个元
素为段号，第二个元素为段内地址）的绝对地址。处理器能按计算出来的绝对地址存取 信息吗？ 51. 分页系统中，物理地址 20 位，逻辑地址中页号占 6 位，页大小 1KB，问：该系统的内 存空间大小为多少？每块大小为？逻辑地址共几位？0 页在 3 块中，1 页在 7 块中，2 页在 9 块中，逻辑地址 0420H 对应的物理地址为？
（4）若作业执行中要从第 0 页的第 75 单元和第 3 页的第 548 单元读信息，那么，实际 应从主存的哪两个单元读信息？请把应访问的主存绝对地址用二进制编码的十六进制 数表示。 50. 某采用段式存储管理的系统为装入主存的一个作业建立了如下的段表： 段号 0 1 2 3 4 段长 660 140 100 580 960 主存起始地址 219 3300 90 1237 1959