请求分页存储管理方式
操作系统原理试题题库含答案 9
操作系统原理试题题库含答案(9)1、指令在内存中的地址是（）A、逻辑地址B、物理地址C、虚拟地址正确答案： B2、______操作系统的交互性最差。
A、分时B、实时C、网络D、批处理正确答案： D3、如果某设备以高频率进行数据输入,为减少对CPU的中断频率采用以下（）方式进行读取最适宜。
A、程序轮询B、中断C、 DMAD、字符通道正确答案： C4、在执行Signal操作时,信号量的值应当为( ),当其值为小于等于0时,应唤醒阻塞队列中的进程。
A、不变B、加1C、减1D、加指定数值正确答案： B5、在缺页处理过程中,操作系统执行的操作可能是( )。
I.修改页表 II.磁盘I/O操作 III.分配页框A、仅I 、IIB、仅IIC、仅IIID、 I 、II 和III正确答案： D6、下面六个系统中,必须是实时操作系统的有____个。
(1)计算机辅助系统; (2)过程控制系统; (3)军事控制系统; (4)机器口语翻译系统;(5)航空订票系统;(6)办公自动化系统。
A、 2B、 3C、 4D、 5正确答案： C7、在单处理机上执行程序,多个程序的执行是（）进行的。
A、能在同一时刻B、能并行C、能在某一时间间隔内并发D、不能同时驻留内存正确答案： C8、用户程序要将一个字符送显示器上显示,用操作系统提供的_______接口。
A、系统调用B、函数C、原语D、子程序正确答案： A9、在分段存储管理系统中,从逻辑段号到物理段号的地址映射通过（）实现。
A、段表B、页表C、 PCBD、 JCB正确答案： A10、大多数低速设备都属于( )设备。
A、独占B、共享C、虚拟D、 SPOOLing正确答案： A11、请求分页存储管理中,若把页面尺寸增大一倍而且可容纳的最大页数不变,则在程序顺序执行时缺页中断次数会( )。
A、减少B、增加C、可能增加也可能减少D、不变正确答案： C12、分区分配内存管理方式的主要保护措施是______。
计算机操作系统(第三版)汤小丹第4章
注意：1)“本章要点”部分，用红字标注的不是期末考试出题范围。
2)“习题部分”用蓝字标注的是重点习题，期末考试50%的题目是这些习题的原题。
红字标注的习题期末考试不考，仅供考研的同学参考。
3）大部分习题答案只给出要点，同学们可以自行适当补充，但一定要简明扼要。
4）如“本章要点”部分用红字标注的非考试内容，在“习题”部分有相关的重点习题，则对该部分内容只需做该习题即可。
------------------------------------------------------------第四章存储器管理要点4.1 存储器的层次结构理解P116图4-1的存储器层次结构，知道这种结构从经济上考虑，具有好的性能/价格比。
了解P117-118高速缓存CACHE和磁盘缓存，知道它们使用的淘汰算法与虚拟内存的页面置换算法是基本相同的。
4.2 程序的装入和链接这一小节的内容是一些重要的专业常识。
应了解本小节介绍的各种装入和链接方法，要求结合Windows操作系统及C 语言的实际去理解上述装入和链接方法（联系实际部分可上网查询）。
4.3 连续分配方式通用操作系统大都不用连续分配方式，有些嵌入式OS可能使用这种分配方式。
这一小节只需阅读P121-124即可。
4.4 基本分页存储管理方式这是本章最重要的一小节，要求全读。
重点理解页面、物理块、页表、页表的访存、物理地址、逻辑地址、快表（TLB）等概念及相互关系。
4.5 基本分段存储管理方式阅读4.5.1，知道为什么要分段。
阅读4.5.2 知道分段的原理。
考研的同学要知道段表、地址变换，知道分段和分页的主要区别。
阅读4.5.3 知道分段有利于信息共享，知道“纯代码”的概念。
阅读4.5.4 知道什么是段页式存储。
需要补充说明的是：教材说过，分段方便编程，主要是指方便汇编语言程序员，和设计高级语言编译器的程序员。
对使用高级语言进行应用编程的程序员来说，段是透明的，一般不能用高级语言代码去操作段。
分页存储管理
非连续分配方式1．基本内容：页式存储管理基本思想、数据结构、地址转换过程。
段式存储管理以及段页式存储管理。
2．学习要求：；掌握页式存储管理、段式存储管理以及段页式存储管理的实现原理、数据结构、地址转换机构等内容。
3．教学要求：本单元共安排4学时。
采用教员课堂讲授方法实施教学。
该部分内容抽象，是本章学习重点与难点。
课后可通过课程设计使学员加深对于抽象理论的理解和掌握。
4．重点：各种管理实现原理、数据结构、地址转换机构。
5．难点：段式存储管理。
分页存储管理可重定位分区分配虽然可以解决碎片和共享问题，但由于信息的大量移动而损失了许多宝贵的CPU时间，且存储用户的作业受到实际存储容量的限制。
多重分区分配虽在一定程度上解决了这些问题，但由于要求各分区设置分段的重定位寄存器，存储分配策略较复杂，且需较多的硬件支持。
分页式管理技术通过地址转换机制，能明显消除内、外存之间的差别，将外存看作内存的扩充和延伸。
并能很好解决“外零头”的问题。
一、分页在储管理实现的基本思想：在分页存储管理中，将每个作业的逻辑地址空间分为大小相同的块，称为虚页面或页（page）,通常页面大小为2的整数次幂（512K~4K）。
同样地，将物理空间也划分为与页面大小相等的块，称之为存储块或页框（page frame），为作业分配存储空间时，总是以页框为单位。
例如：一个作业的地址空间有M页，那么只要分配给它M个页框，每一页分别装入一个页框即可。
纯分页系统的定义：指在调度一个作业时，必须把它的所有页一次装入到主存的矾框。
若当时页框数不足，则该作业必须等待，系统再调度其他作业。
这里，并不要求这些页框是相邻的。
即连续逻辑地址空间的页面，通过页面地址转换机构可以映射到不连续的内存块中。
对地址空间的分页是由系统自动进行的，其逻辑地址由相对页号和页内位移量（页内地址）两部分组成（下面a）。
图中设逻辑地址长度为16位，可表示64K的逻辑地址空间。
物理地址也由块号及块内移量（块内地址）两部分组成（下图b）。
16存储管理5请求页式管理请求段式管理2
7
0
采用最佳置换算法，只发生了6次页面 置换，发生了9次缺页中断。缺页率=9/21
17
2、先进先出页面置换算法（FIFO） 这是最早出现的置换算法，这种算 法总是淘汰最先进入内存的页面，选 择在内存中驻留时间最久的页面予以淘 汰。
18
采用FIFO算法进行页面置换时的情况。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 1 7 0 1 7 7 0 7 2× 2 2 4× 4 4 0× 0 0 7× 7 7 0 0 3× 3 3 2× 2 2 1× 1 1 0× 0 1 1 1 0× 0 0 3× 3 3 2× 2 2 1× 3 4 5 6 7 8 9 10 11-13 14 15-18 19 20 21
次数减少；不同的计算机系统，有不同页面大小；
11
（3）程序的编制方法
例：程序要把128×128的数组初值置“0”，数组 中每一个元素为一个字，假定页面大小为128个字， 数组中的每一行元素存放一页，能供该程序使用 的主存块只有1块。初始时第一页在内存； 程序编制方法1： 程序编制方法2： For j:=1 to 128 For i:=1 to 128 For i:=1 to 128 For j:=1 to 128 A[i][j]:=0; A[i][j]:=0; 按列：缺页中断次数： 按行：缺页中断次数 128-1 128×128－1
21
D A D A C D B C + +
B B A D +
E E B A +
A B C D E E E C D D B B E C C A A B E E + +
操作系统原理第5章 存储管理
• ⑶最佳适应算法
• 最佳适应算法的空闲链是按空闲区从小到大顺序排 列。为进程选择分区时总是寻找其大小最接近进程 所要求的存储区域。所谓“最佳”是指每次为进程 分配内存时，总是把能满足要求、又是最小的空闲 分区分配给进程，避免“大材小用”。
• 因为每次分配后所切割下来的剩余部分总是最小的， 这样将加速碎片的形成。
• ①如果被回收空闲分区没有空闲伙伴分区，那么保留该分区为一 个独立的空闲分区，否则执行②；
• ②合并回收分区及其伙伴分区，从而得到一个尺寸（2I+1）更大的 回收空闲分区，转移到①；
一个伙伴系统内存分配与回收的例子
• 伙伴系统克服了固定分区和动态分区存储管理技术的缺陷。但是伙伴 系统存在一个问题，即内存空间需要不断地进行分裂和合并，频繁的 伙伴分区合并操作会浪费很多时间。
• ③内存分配原则，以页帧为单位来分配内存，将进程若干个逻辑上连续的 页面装入若干个离散的页帧中，由页表提供进程的页号到存储空间帧号的 映射。
5.2.4伙伴系统
• 其实现原理如下： • 一个伙伴系统内存的用户可用空间为2U。进程申请存储空间时，
系统总是为其分配大小为2I的一个空闲分区。其中S≤I≤U，2S是系 统允许的最小分区尺寸。在实际操作系统中，最小分区尺寸一般 为212。 • 如果进程申请的存储空间大小为K，且2I-1<K≤2I，则将整个2I大小的 分区分配给该进程；否则，该分区被分割成两个大小相等的伙伴 分区，大小为2I-1；再判断K是否满足条件：2I-2<K≤2I-1，若满足条件， 则将两个伙伴中的任何一个分配给该进程。否则，将其中一个伙 伴又分成两个大小相等的伙伴分区；此过程一直继续进行，直到 产生的分区满足条件I-J≥S并2I-J-1<K≤2I-J，将2I-J大小的分区分配给该 进程；当I-J-1<S时，系统不再分割成两个大小相等的伙伴分区，将 2S大小的分区分配给该进程。 • 当进程执行完毕，释放一个尺寸为2I的分区时，系统用下面的算法 回收该分区。
操作系统原理试卷
操作系统原理试卷1、父进程创建子进程之后，父子进程间的关系是什么？答案：一个进程创建子进程之后，进程与产生的进程之间的关系是父子关系，分别成为进程和子进程。
子进程一经产生就与你进程并发执行，子进程共享父进程和子进程。
子进程一经产生就与你进程并发执行，子进程共享父进程的正文段和已经打开的文件。
2、简述文件、文件系统的概念答案：文件是具有符号名的、在逻辑上具有完整意义的一组相关信息项的有序序列。
文件系统就是操作系统中实现文件统一管理的一组软件、被管理的的文件以及为实施文件管理所需的一些数据结构的总称。
3、简述作业调度的主要算法答案：作业调度的主要算法包括先来先服务调度算法，短作业优先调度算法，优先级调度算法和高响应比调度算法。
4、简述请求分页存储管理方式中三种内存分配策略的原理答案：固定分配局部置换为每个进程分配一组固定数目的物理块，在进程运行期间物理块数保持不变，当发生缺页中断且需要进行页面置换时，从自己进程的物理块中选择一个页面换出；可变分配全局置换，是先为每个进程分配一定数量的物理块，系统留空闲物理块，当发生缺页中断时，先从空闲物理块中选择空闲空间进行调入页面，当无空闲空间时，从所有内存中选择一个页面进行置换，此种方式会使发生缺页中断的进程物理块数增加，而调出页面的进程物理块数减少；可变分配局部置换，先为进程分配一定数量的物理块，系统预留空闲物理块，当进程发生缺页中断且需要进行页面置换时，从自己的物理块中选择页面换出，只有当某个进程的缺页率上升时，系统增加该进程的物理块数，反之，减少进程分配的物理块数。
5、简述段页式存储管理方式答案：段页式存储管理方式是对用户的逻辑地址空间先分段，再对每段划分成大小相等的页，而内存地址空间会按照页面大小划分成大小相等的物理块，段页式存储管理方式每个用户的进程会具有一张段表和一组页表。
6、简述有哪些程序链接方式答案：程序的链接方式主要包括静态链接、装入时动态链接、运行时动态链接7、简述什么是快表以及快表的作用答案：基本的地址变换机构需要两次访问内存才能够访问到数据。
请求分页式存储管理课程设计java
请求分页式存储管理课程设计java在Java中实现分页式存储管理，可以设计一个简单的模拟系统，如下面的概念框架。
假设我们有一组固定大小的页和一组固定大小的内存帧。
分页算法的任务是当请求来时，找到一个空闲的内存帧并分配给请求的页。
下面是一个简单的课程设计方案：定义页面和帧的概念：使用类来表示页和帧。
class Page {// ...}class Frame {// ...}创建页表和帧池：使用集合来表示页表和帧池Map<Page, Frame> pageTable = new HashMap<>();List<Frame> framePool = new ArrayList<>();实现分页算法：当请求到来时，找到一个空闲的帧并分配给请求的页。
如果没有空闲的帧，那么就需要使用某种页面替换算法（如最少使用算法或最近最久未使用算法）来选择一个帧进行替换。
public Frame allocateFrame(Page page) {// ...}处理页错误：如果请求的页不在内存中，那么就会产生页错误。
在这种情况下，需要将页面从磁盘加载到内存中。
public void handlePageFault(Page page) {// ...}这只是一个非常基础的框架，你可能需要添加更多的功能，比如模拟从磁盘读取页面的延迟，或者记录并显示内存的使用情况等。
记住，这个项目是一个模拟的分页存储管理系统，所以实际的实现细节可能会有所不同。
在实际的操作系统中，分页存储管理涉及到很多复杂的问题，比如虚拟内存管理、页面替换算法、页表管理等。
第16讲 存储器管理之请求分页存储管理方式
第十六讲存储器管理之请求分页存储管理方式1 基本概述请求分页管理是建立在基本分页基础上的，为了能支持虚拟存储器而增加了请求调页功能和页面置换功能。
基本原理：地址空间的划分同页式；装入页时，可装入作业的一部分(运行所需)页即可运行。
2 请求分页的硬件支持为实现请求分页，需要一定的硬件支持，包括：页表机制、缺页中断机构、地址变换机构。
2.1 页表机制作用：将用户地址空间的逻辑地址转换为内存空间的物理地址。
因为请求分页的特殊性，即程序的一部分调入内存，一部分仍在外存，因此页表结构有所不同。
如图：说明：（1）状态位P：指示该页是否已调入内存。
（2）访问字段A：记录本页在一段时间内被访问的次数或最近未被访问的时间。
（3）修改位M：表示该页在调入内存后是否被修改过。
若修改过，则换出时需重写至外存。
（4）外存地址：指出该页在外存上的地址。
2.2 缺页中断机构在请求分页系统中，每当所要访问的页面不在内存时，便产生缺页中断，请求OS将所缺的页调入内存。
缺页中断与一般中断的区别：（1）在指令执行期间产生和处理中断信号（2）一条指令在执行期间，可能产生多次缺页中断2.3 地址变换机构请求分页系统的地址变换机构。
是在分页系统地址变换机构的基础上，又增加了一些功能。
例：某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存16KB。
假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3页分别分配的物理块号为5、10、4、7，试将虚拟地址0A5C和093C 变换为物理地址。
解：虚拟地址为：页号（2^5=32）5位页内位移（1K =2^10=1024）10位物理地址为物理块号（2^4=16）4位因为页内是10 位，块内位移（1K =2^10=1024）10位虚拟地址OA5C对应的二进制为：00010 1001011100即虚拟地址OA5C的页号为2，页内位移为1001011100，由题意知对应的物理地址为：0100 1001011100即125C同理求093C。
第3章 存储管理(3)答案
第3章 内存管理(3)一、单项选择题1．虚拟存储技术是 。
A ．补充内存物理空问的技术B ．补充相对地址空间的技术C ．扩充外存空问的技术D ．扩充输入输出缓冲区的技术解：虚拟存储技术并没有实际扩充内、外存，而是采用相关技术相对的扩充主存。
本题答案为B 。
2．以下不属于虚拟内存特征的是 。
A ．一次性B ．多次性C ．对换性D ．离散性解：多次性、对换性和离散性都是虚拟内存的特征。
本题答案为A 。
3．虚拟内存的基础是 。
A ．局部性理论B ．代码的顺序执行C ．变量的连续访问D ．指令局部性解：虚拟内存的基础是局部性理论，包括程序执行的局部性和存储空间访问的局部性。
本题答案为A 。
4．实施虚拟存储器管理的依据是程序的 。
A ．局部性原 B ．动态性原理 C ．并发性原 D ．一致性原理 解：同上题说明。
本题答案为A 。
5．实现虚拟内存最主要的技术是 。
A ．整体覆盖 B ．整体对换 C ．部分对换 D ．多道程序设计解：虚拟存储器具有多次性、对换性和虚拟性，而内、外存数据交换(对换)是基础。
本题答案为C 。
6．虚拟存储器是 。
A ．可以容纳总和超过主存容量的多个作业同时运行的一个地址空间B ．可提高计算机运算速度的设备C ．容量扩大了的主存D ．实际上不存在的存储器解：虚拟存储器的最大容量是由计算机的地址结构确定的，可以运行大于实际内存大 小的作业。
本题答案为A 。
7．若处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为 字节。
A ．2GB B ．4GB C ．100KB D ．640KB解：虚拟存储器的最大容量是由计算机的地址结构确定的，其虚拟地址空间=322B=4GB 。
本题答案为B 。
8．设主存容量为1MB ，外存容量为400MB ，计算机系统的地址寄存器有24位，那么虚存的最大容量是 。
A ．1MB B ．401MBC ．1MB+242 B D ．242 B解：虚拟存储器的最大容量是由计算机的地址结构确定的，其虚拟地址空间=242B 。
简述请求分页存储管理方式
简述请求分页存储管理方式请求分页存储管理方式是一种非常实用的存储管理方式，它可以将大量数据分成多页存储，从而增加系统的可扩展性和可维护性。
本文将分步骤阐述请求分页存储管理方式的实现过程。
1. 设计数据库表结构首先，我们需要设计出适合分页存储的数据库表结构。
通常，我们需要将数据表按照某种规则分成多个页面，每个页面中包含相同数量的数据。
例如，如果需要将1000条数据分成10页，那么每个页面应该包含100条数据。
2. 编写查询语句在设计好数据库结构之后，我们需要编写查询语句来查询数据并将其分页。
我们可以使用LIMIT关键字来限制查询结果的数量，并使用OFFSET关键字来指定从哪个位置开始查询。
例如，如果需要查询第2页的数据，那么我们可以使用以下SQL语句：SELECT * FROM table_name LIMIT 100 OFFSET 100;这将返回第101到第200条数据。
3. 编写分页控件分页控件是实现分页存储的重要组成部分。
它通常包含一个页面选择器和一个数据显示区域。
我们可以使用JavaScript和CSS来创建翻页效果和样式。
例如，我们可以使用以下代码创建一个简单的页面选择器：```<div class="pagination"><a href="#">1</a><a href="#">2</a><a href="#">3</a><a href="#">4</a><a href="#">5</a></div>```4. 实现异步加载异步加载是将页面动态加载到用户界面中的一种技术。
它可以大大提高页面加载速度和用户体验。
我们可以使用AJAX等技术来实现异步加载。
实验六请求分页存储管理
实验六：请求分页存储管理一．实验目的深入理解请求页式存储管理的基本概念和实现方法，重点认识其中的地址变换、缺页中断、置换算法等实现思想。
二．实验属性该实验为综合性、设计性实验。
三．实验仪器设备及器材普通PC386以上微机四．实验要求本实验要求2学时完成。
本实验要求完成如下任务：（1）建立相关的数据结构：页表、页表寄存器、存储块表等；（2）指定分配给进程的内存物理块数，设定进程的页面访问顺序；（3）设计页面置换算法，可以选择OPT、FIFO、LRU等，并计算相应的缺页率，以比较它们的优劣；（4）编写地址转换函数，实现通过查找页表完成逻辑地址到物理地址的转换；若发生缺页则选择某种置换算法（OPT、FIFO、LRU等）完成页面的交换；（5）将整个过程可视化显示出来。
实验前应复习实验中所涉及的理论知识和算法，针对实验要求完成基本代码编写并完成预习报告、实验中认真调试所编代码并进行必要的测试、记录并分析实验结果。
实验后认真书写符合规范格式的实验报告（参见附录A），并要求用正规的实验报告纸和封面装订整齐，按时上交。
三、设计过程3.1算法原理分析OPT算法是未来最远出现，当当前内存中没有正要访问的页面时，置换出当前页面中在未来的访问页中最远出现的页面或再也不出现的页面。
FIFO算法是先进先出，当当前内存中没有正要访问的页面时，置换出最先进来的页面。
LRU算法是最近最久未使用，当当前内存中没有正要访问的页面时，置换出在当前页面中最近最久没有使用的页面。
3.2数据定义int length,num_page,count,seed; //length记录访问串的长度，num_page页面数，count记录缺页次数int result[20][30],order[30],a[10]; //result记录结果,order存储访问串,a存储当前页面中的值int pos1,flag1,flag2,flag3; //pos1位置变量，flag1等为标志变量 char result1[30]; //记录缺页数组 void opt() //最佳void fifo() //先进先出bool search(int n) //查找当前内存中是否已存在该页3.3流程图与运行截图图6.1 FIFO （）函数流程图;否是 是否 开始得到执行的指令指令是否在内存中最先存入指令被淘汰下面是否还有指令 结束得出命中率图2.2 OPT算法流程图四、小结本次课程设计目的是通过请求页式管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。
请求分页存储管理设计
实验八请求分页存储管理设计一、虚拟存储器的相关知识：1.概述：虚拟存储器(Virtual Memory)：在具有层次结构存储器的计算机系统中，自动实现部分装入和部分替换功能，能从逻辑上为用户提供一个比物理贮存容量大得多，可寻址的“主存储器”。
虚拟存储区的容量与物理主存大小无关，而受限于计算机的地址结构和可用磁盘容量。
作用：虚拟内存的作用内存在计算机中的作用很大，电脑中所有运行的程序都需要经过内存来执行，如果执行的程序很大或很多，就会导致内存消耗殆尽。
为了解决这个问题，Windows中运用了虚拟内存技术，即拿出一部分硬盘空间来充当内存使用，当内存占用完时，电脑就会自动调用硬盘来充当内存，以缓解内存的紧张。
举一个例子来说，如果电脑只有128MB物理内存的话，当读取一个容量为200MB的文件时，就必须要用到比较大的虚拟内存，文件被内存读取之后就会先储存到虚拟内存，等待内存把文件全部储存到虚拟内存之后，跟着就会把虚拟内存里储存的文件释放到原来的安装目录里了。
下面，就让我们一起来看看如何对虚拟内存进行设置吧。
2.请求分页虚拟存储系统是将作业信息的副本存放在磁盘这一类辅助存储器中，当作业被调度投入运行时，并不把作业的程序和数据全部装入主存，而仅仅装入立即使用的那些页面，至少要将作业的第一页信息装入主存，在执行过程中访问到不在主存的页面时，再把它们动态地装入。
用得较多的分页式虚拟存储管理是请求分页（demand paging），当需要执行某条指令或使用某个数据，而发现它们并不在主存时，产生一个缺页中断，系统从辅存中把该指令或数据所在的页面调入内存。
3.替换算法：替换规则用来确定替换主存中哪一部分，以便腾空部分主存，存放来自辅存要调入的那部分内容。
常见的替换算法有4种。
随机算法用软件或硬件随机数产生器确定替换的页面。
先进先出先调入主存的页面先替换。
近期最少使用算法替换最长时间不用的页面。
最优算法替换最长时间以后才使用的页面。
(完整版)操作系统复习题附答案
3、进程高级通信的3种机制？主从式，会话式，消息队列或邮箱方式，共享存储区方式
五、应用题
1、信号量操作解决问题：互斥、前趋关系图、经典同步问题。
第3章处理机调度与死锁
一、填空题
1、产生死锁的原因，一是竞争资源，二是进程的（运行推进的顺序）不当。
2、死锁是系统中两个或两个以上的进程由于竞争系统资源而出现的一种（处于无限期等待，系统处于停滞状态）现象。
2、像打印机这类一次只允许一个进程使用的资源称为临界资源。T
3、进程是静态的，程序是动态的。F
4、进程互斥关系是一种特殊的进程同步关系。T
四、简答题
1、简述进程的5个特征。动态性，并发性，独立性，制约性，异步性，结构性。
2、什么叫进程同步机制？请叙述进程同步机制的4条准则。
进程同步时指系统中多个进程发生的事件存在某种时序关系，需要相互合作，共同完成一项任务
A．寻道时间B．旋转延迟时间C．传输时间D．周转时间
6．磁盘访问中把数据从磁盘读出，或向磁盘写入数据所花费的时间叫做(D)。
A．寻找指定柱面的时间B．旋转延迟时间C．周转时间D．传输时间
三、判断题
1、在DMA控制方式下，外部设备与CPU之间直接进行成批的数据交换。(错，与存储器)
2、通道执行CPU指令构成的程序，与设备控制器一起共同实现对I/O设备的控制。（错，通道执行通道指令构成的程序，通道本身是一个处理机，指令非常单一，通道没有独立的内存）
11
第5章设备管理
一、填空题
1、磁盘的访问时间包括三部分时间，寻道时间、（旋转延迟时间）和传输时间。（其中寻道时间）
2、在联机情况下实现的同时与外围设备联机操作的技术，称为（联机输入输出或假脱机）。
第四章 存储器管理(1-2)
物理地址空间
Load A data1
100
Load A 200
1100
Load A 1200
编译 连接
data1 3456 200 3456
地址映射
1200 3456 。 。
第四章 存 储 器 管 理
地址映射的方式
静态地址映射： 1）程序被装入内存时由操作系统的连接装入程序完成 程序的逻辑地址到内存地址的转换； 2）地址转换工作是在程序执行前由装入程序集中一次 完成。 假定程序装入内存的首地址为BR，程序地址为VR，内存 地址为MR，则地址映射按下式进行：MR=BR+VR
② 便于实现对目标模块的共享：将内存中的一个模块可 以连接到多个程序中。 ③ 要运行的程序都必须在装入时，全部连接调入内存。
第四章 存 储 器 管 理
3. 运行时动态链接(Run-time Dynamic Linking) 动态链接方式：将对某些模块的链接推迟到执行时才实施， 亦即，在执行过程中，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。特点如下： 特点：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。
硬件支持：在动态地址重定位机构中，有一个基地址寄存器BR和一 个程序地址寄存器VR，一个内存地址寄存器MR。
转换过程：MR=BR+VR
第四章 存 储 器 管 理
把程序装入起始地址为100的内存区
0 100
重定位寄存器 1000
…
MOV r1，[50]
0 1000 1100
… …
MOV r1பைடு நூலகம்[50]
8存储器管理之请求分段存储管理方式
第十八讲存储器管理之请求分段存储管理方式1引言概述：请求分段存储管理系统也与请求分页存储管理系统一样，为用户提供了一个比内存空间大得多的虚拟存储器。
虚拟存储器的实际容量由运算机的地址结构肯定。
思想：在请求分段存储管理系统中，作业运行之前，只要求将当前需要的若干个分段装入内存，即可启动作业运行。
在作业运行进程中，若是要访问的分段不在内存中，则通过调段功能将其调入，同时还能够通过置换功能将暂时不用的分段换出到外存，以便腾出内存空间。
2请求分段中的硬件支持请求分段需要的硬件支持有：段表机制、缺页中断机构、地址变换机构。
2.1段名段长段的基址存取方式访问字段A修改位M存在位P增补位外存始址说明：存取方式：存取属性（执行、只读、允许读/写）访问字段A：记录该段被访问的频繁程度修改位M：表示该段在进入内存后，是不是被修悔改。
存在位P：表示该段是不是在内存中。
增补位：表示在运行进程中，该段是不是做过动态增加。
外存地址：表示该段在外存中的起始地址。
2.2缺段中断机构当被访问的段不在内存中时，将产生一缺段中断信号。
其缺段中断的处置进程如图：2.3地址变换机构3 分段的共享和保护为了实现分段共享，设置一个数据结构——共享段表，和对共享段进行操作的进程。
3.1 共享段表说明:所有的共享段都在共享段表中对应一个表项。
其中：共享进程计数器count ：记录有多少个进程需要共享该分段，设置一个整型变量count 。
存取控制字段：设定存取权限。
段号：对于一个共享段，不同的进程能够各用不同的段号去共享该段。
3.2 共享段的分派和回收 3.2.1 共享段的分派大体进程：在为共享段分派内存时，对第一个请求利用该共享段的进程，由系统为该共享段分派一物理区，再把共享段调入该区，同时将该区的始址填入请求进程的段表的相应项中，还须在共享段表中增加一表项，填写有关数据，把count 置为1；以后，当又有其它进程需段名段长内存始址状态外存始址共享进程计数count 状态进程名进程号段号存取控制………………要挪用该共享段时，由于该共享段已被调入内存，故现在不必再为该段分派内存，而只需在挪用进程的段表中，增加一表项，填写该共享段的物理地址；在共享段的段表中，填上挪用进程的进程名、存取控制等，再执行count∶=count+1操作，以表明有两个进程共享该段。
操作系统实验3--请求分页式存储管理
请求分页式存储管理一、问题描述设计一个请求页式存储管理方案，为简单起见。
页面淘汰算法采用FIFO页面淘汰算法，并且在淘汰一页时，只将该页在页表中修改状态位。
而不再判断它是否被改写过，也不将它写回到辅存。
二、基本要求页面尺寸1K，输入进程大小（例如5300bytes），对页表进行初始化页表结构如下：系统为进程分配：任意输入一个需要访问的指令地址流（例如：3635、3642、1140、0087、1700、5200、4355，输入负数结束），打印页表情况。
每访问一个地址时，首先要计算该地址所在的页的页号，然后查页表，判断该页是否在主存——如果该页已在主存，则打印页表情况；如果该页不在主存且页框未满（查空闲块表，找到空闲块），则调入该页并修改页表，打印页表情况；如果该页不在主存且页框已满，则按FIFO页面淘汰算法淘汰一页后调入所需的页，修改页表，打印页表情况。
存储管理算法的流程图见下页。
三、实验要求完成实验内容并写出实验报告，报告应具有以下内容：1、实验目的。
2、实验内容。
3、程序及运行情况。
4、实验过程中出现的问题及解决方法。
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>int PUB[20][3];int ABC[3][2]={{0,1},{1,1},{2,1}};//物理块int key=0;void output(int size){//打印int i,j;printf("页号\t\t物理块号\t\t状态位\n\n");for(i=0;i<size;i++){printf(" %d\t\t%d\t\t\t%d\n\n",PUB[i][0],PUB[i][1],PUB[i][2]);}printf("物理块号\t\t是否空闲\n\n");for(i=0;i<3;i++){printf(" %d\t\t\t%d\n\n",ABC[i][0],ABC[i][1]);}}void main(){int size;int i,j;int address=0;int select=0;printf("请输入进程大小\n");scanf("%d",&size);if(size<=0 || size>20000){printf("进程大小超出范围\n");exit(0);}size%1000==0 ? size=size/1000 : size=size/1000+1;for(i=0;i<size;i++){PUB[i][0]=i; //页号PUB[i][1]=0; //物理块号PUB[i][2]=0; //状态位}output(size);while(1){printf("输入指令地址\n");scanf("%d",&address);if(address<0 || address>20000){printf("地址超出范围\n");exit(0);}address%1000==0 ? address=address/1000 : address=address/1000;if(PUB[address][2]==0) //不在主存{if(ABC[2][1]==0) //满了{printf("满了\n");if(select!=address) key++;for(i=0;i<size;i++){if(PUB[i][1]==key){PUB[i][1]=0;PUB[i][2]=0;}}PUB[address][1]=key;PUB[address][2]=1;key++;if(key>3) key=1;}if(ABC[2][1]==1) //没满{printf("没满\n");for(i=0;i<3;i++){if(ABC[i][1]==1){ABC[i][1]=0;PUB[address][1]=i+1;PUB[address][2]=1;break;}}}output(size);}else{printf("该页已在内存\n");output(size);}select=address;}}。
考研操作系统-存储管理(二)
考研操作系统-存储管理(二)(总分：108.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：34，分数：68.00)1.对主存储器的访问，是( )。
A．以页(块)或段为单位B．以字节或字为单位C．随存储器的管理方案不同而异D．以用户的逻辑记录为单位（分数：2.00）A.B. √C.D.解析：[解析] 本题考查对主存的访问，不是对主存的分配。
主存的编址以字节为单位，对主存的访问也是以字节为单位。
因此本题选择B。
2.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（分数：2.00）A.B. √C.D.解析：[解析] 编译过程指编译程序将用护源代码编译成目标模块。
源地址编译成目标程序时，会形成逻辑地址。
因此本题选择B。
3.把作业空间中使用的逻辑地址变换为内存中的物理地址的过程称为( )。
A．加载 B．重定位 C．物理化 D．逻辑化（分数：2.00）A.B. √C.D.解析：[解析] 本题考查重定位的概念。
由于作业装入内存时分配的内存空间与作业的地址空间是不一致的。
因此在作业装入或执行时，不对有关逻辑地址部分进行相应的修改，会导致错误的结果。
这种将作业的逻辑地址变换为物理地址的过程称为“地址重定位”。
因此本题选择B。
4.为了保证一个程序中主存中改变了存放位置之后仍能正常执行，则对主存空间应采用( )技术。
A．静态重定位 B．动态重定位 C．动态分配 D．静态分配（分数：2.00）A.B. √C.D.解析：[解析] 本题考查重定位的相关概念，而不是内存分配方式，所以首先排除C和D选项。
静态重定位中，地址变换通常是在装入时一次性完成，之后地址都不再改变，称为静态重定位。
动态重定位采用动态运行时装入方式，可以保证一个程序在主存中改变了存放位置后仍然能正确执行。
因此本题选择B。
5.在存储管理中采用交换与覆盖技术，其目的是( )。
A．从物理上扩充内存 B．实现主存共享C．节省存储空间 D．提高内存利用率（分数：2.00）A.B.C.D. √解析：[解析] 本题考查交换与覆盖技术的基本概念。
简述请求分页存储管理方式
简述请求分页存储管理方式
请求分页存储管理方式是一种将主存储器划分为等大小的块，每个块称为一页的管理方式。
在此方式下，每个进程所需的存储空间被划分为多个大小相等的页，每一页都有一个唯一的页号。
当进程请求存储空间时，操作系统会根据其空间需求来分配一页或多页的空间。
此管理方式的主要优点是可有效地利用主存储器，因为在这种情况下，内存中只有进程所需的部分被加载。
这意味着，对于较大的程序，它们不需要一次性将整个程序加载到内存中，而只需要加载所需的部分。
因此，更多的程序可以同时运行，从而提高了系统的效率。
此外，请求分页存储管理方式还可以提高系统的灵活性。
进程可以根据其存储需求请求不同数量的页面，这意味着，系统可以动态地分配存储空间，以满足进程的需求。
总的来说，请求分页存储管理方式是一种高效、可扩展的管理方式，它可以提高系统的效率和灵活性，使多个进程可以同时运行，从而提高系统的性能。
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2019/12/31
物理块分配算法
1) 平均分配算法
这是将系统中所有可供分配的物理块，平均分 配给各个进程。 例如，当系统中有100个物理块， 有5个进程在运行时，每个进程可分得20个物理块。 这种方式貌似公平，但实际上是不公平的，因为它 未考虑到各进程本身的大小。如有一个进程其大小 为200页，只分配给它20个块，这样，它必然会有 很高的缺页率；而另一个进程只有10页，却有10个 物理块闲置未用。
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物理块分配算法
3) 考虑优先权的分配算法
在实际应用中，为了照顾到重要的、紧迫的作 业能尽快地完成， 应为它分配较多的内存空间。 通常采取的方法是把内存中可供分配的所有物理块 分成两部分：一部分按比例地分配给各进程；另一 部分则根据各进程的优先权，适当地增加其相应份 额后，分配给各进程。在有的系统中，如重要的实 时控制系统，则可能是完全按优先权来为各进程分 配其物理块的。
❖最小物理块数的确定 ❖内存分配策略
固定分配局部置换 可变分配全局置换 可变分配局部置换
❖物理块分配算法
平均分配算法 按比例分配算法 考虑优先权的分配算法
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最小物理块数的确定
❖保证进程运行所需的最小物理块数与其所在 硬件结构相关，不同的指令格式、功能和寻 址方式对物理块数的要求不同。
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缺页率
❖如果在进程的运行过程中，访问页面成功的 次数为S，访问页面失败的次数为F，则进程 总的页面访问次数为A=S+F，那么进程在其 运行过程中的缺页率即为
f=F/A
通常，缺页率受到以下几个因素的影响：
①页面大小。
②所分配物理块的数目。
③页面置换算法。
④程序固有特性。
2019/12/31
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页面调入策略
❖ 调入来源 来自于对换区：对换区大的系统可直接将进程 的所有页面装入对换区，运行时直接从中高速置 换。 来自于文件区：页面的最初版本从文件区调入， 若在运行时没有修改，置换时不必换出，直接覆 盖即可；反之，将修改过的页面换出到对换区， 需要时从对换区调入。 UNIX方式：未运行的页面从文件区，运行过的 页面从对换区。
❖需要请求分页页表机制、缺页中断机构和地 址变换机构的支持。
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1.页表机制
❖与基本分页系统的页表相比，需要增加支持 页面换入、换出的数据结构，其页表项如下：
页号 物理块号 状态位P 访问字段A 修改 位M 外存地址
状态位：指示该页是否已被调入内存。 访问字段：记录本页在一段时间内被访问的次
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内存分配策略
❖ 内存可采用固定和可变两种策略进行分配，置换时 有全局和局部置换，因此物理块的分配策略可分为：
固定分配局部置换
۩根据进程类型或程序员要求，为进程分配固定数目的物理块，换 出时从本进程占有的页面中选择一页，难度在于物理块数不好事 先确定。
可变分配全局置换
۩进程获取的物理块数在运行过程中可以变化，换出时的页面可以 是内存中的任意一页，但可能会增加其他进程的缺页率。
第五章 虚拟存储器
❖5.1 虚拟存储器概述 ❖5.2 请求分页存储管理方式 ❖5.3 页面置换算法 ❖5.4 “抖动”与工作集 ❖5.5 请求分段存储管理方式
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5.2 请求分页存储管理方式
1
硬件支持
2
内存分配策略和分配算法
3
页面调入策略
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硬件支持
❖请求分页系统的数据换入和换出的基本单位 都是长度固定的页面，具有实现简单的优势。是否被修改过，置换
页面时若该位表示曾修改过，需要覆盖外存中的 副本，以保证外存中的页面始终为最新。 外存地址：指出该页对应物理块基址。
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2.缺页中断机构
❖当所要访问的页面不在内存时，启动缺页中 断，请求OS在程序中断期间将需要的页面调 入内存。
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物理块分配算法
2) 按比例分配算法
这是根据进程的大小按比例分配物理块的算法。如
果 系统中共有n个进程，每个进程的页面数为Si，则系统
中 进程各页面数的总和为：
n
S Si
i1
又假定系统中可用的物理块总数为m，则每个进程所能
分 到的物理块数为bi，将有：
bi
Si S
m
b应该取整，它必须大于最小物理块数。
修改页表
产生缺页中 断请求调页
页号＞页表长度
开始 Y
越界中断
N CPU检索快表
Y 页表项在快表中
N 访问页表 N
页在内存
Y 修改快表
修改A和M
形成物理地址
结束
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5.2 请求分页存储管理方式
1
硬件支持
2
内存分配策略和分配算法
3
页面调入策略
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内存物理块分配策略和分配算法
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5.2 请求分页存储管理方式
1
硬件支持
2
内存分配策略和分配算法
3
页面调入策略
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页面调入策略
❖ 调入时机 预调页策略：主动地缺页调入策略。在程序首 次调入时，选择预计不久会被访问的页面调入内 存，其性能优劣取决于预测准确度。 请求调页策略：需要某页面时向OS提出请求， 调入的页一定会在短时间内被用到，但系统开销 大，增加了I/O时间。
可变分配局部置换
۩根据进程类型或程序员要求分配物理块，换出时只能从本进程占 有页面中选择，但若缺页中断经常产生，则为该进程多新增部分
页面，缺页中断发生频度下降。
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物理块分配算法
❖平均分配算法
物理块平均分配给各进程，小进程浪费空间， 大进程缺页率高。
❖根据进程大小按比例分配 ❖按优先权分配
缺页中断处理过程
۩保护现场、分析中断原因、转入缺页中断处理程 序、恢复现场。
特点
۩指令执行期间产生和处理中断信号。 ۩指令执行时可能会产生多次缺页中断。
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3.地址变换机构
缺页中断处理
保护现场
从外存中找到缺页
内存满
N
Y 选择一页换出
N 该页被修改过
Y 将该页写回外存
从外存读缺页
启动I/O硬件 从外存中换入一页