习题解答——第5章存储管理
操作系统第五讲存储管理习题课
操作系统第五讲存储管理习题课在操作系统的学习中，存储管理是一个非常重要的主题。
本文将针对操作系统存储管理的习题进行探讨和解答，以帮助读者更好地理解和掌握这一知识点。
1. 什么是操作系统的存储管理？操作系统的存储管理是指对计算机系统中的内存资源进行合理分配和管理的过程。
它包括内存的分配与回收、地址映射、内存保护和虚拟内存等方面的内容。
存储管理的主要目标是提高内存利用率、提高计算机系统的性能和可靠性。
2. 请简要描述页表的作用和实现原理。
页表是一种用来管理虚拟地址和物理地址之间映射关系的数据结构。
它的作用是将虚拟地址转换为物理地址，以实现对内存的访问。
页表实现的原理是通过将虚拟地址划分为页号和页内偏移两部分，然后通过查询页表中的对应关系，将页号转换为物理地址中的页框号，并将页内偏移与页框号组合得到最终的物理地址。
3. 请解释动态重定位和链接装载的概念。
动态重定位是指在程序执行时，根据实际可用的内存空间进行地址的重新定位。
它可以将程序和数据加载到任意的物理内存地址上，从而提高内存的利用率和系统的灵活性。
链接装载是一种将程序中的模块或函数与其对应的库函数进行关联的过程。
它可以将不同的代码块链接到一起，形成可执行的程序，并在程序执行时将库函数的地址与程序中的引用关联起来。
这样做可以减少程序的内存占用和提高程序的执行效率。
4. 请简要描述虚拟内存的原理和优势。
虚拟内存是指在操作系统的支持下，利用硬盘上的一部分空间作为虚拟内存空间，将部分程序和数据从内存中换出到硬盘上进行存储和管理。
虚拟内存的实现是通过将虚拟地址和物理地址之间的转换来完成的。
虚拟内存的主要优势包括：- 扩大内存容量：虚拟内存可以扩大计算机系统的内存容量，提供更大的地址空间。
- 简化程序设计：程序可以利用虚拟内存的机制，将大量的数据和代码分散存储在硬盘上，简化程序设计和内存管理的工作。
- 提高系统性能：虚拟内存可以将部分不常用的程序和数据换出到硬盘上，从而提高内存的利用率和系统的性能。
第五章 存储管理课外作业及答案
第五章存储管理课外作业及答案1.在一页式存储管理系统中，内存被划分为32块，页面大小为l024字节，某作业的页表如下图所示。
状态位：1试问：（1）逻辑地址应占多少位？（2）物理地址应占多少位？（3）将逻辑地址998D，6351Q，98DH转化为相应的物理地址。
解：（10分）（1）逻辑地址应占12位。
（2分）（2）物理地址应占15位。
（2分）（3）998D：物理地址=5*1024+998=6118D（17E6H）（2分）6351Q：因为页号p=3，该页面不在内存中，所以产生缺页中断（2分）98DH：物理地址为2D8DH（或11661D）（2分）2．在一个采用分页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的字地址序列是：115，228，120，88，446，102，321，432，260，167。
若分配给作业可使用的主存空间共300个字，作业的页面大小为100个字，且第0页已经装入主存，请回答下列问题：(1)按FIFO页面调度算法将产生多少次缺页中断？写出依次淘汰的页号。
(2)按LRU页面调度算法将产生多少次缺页中断？写出依次淘汰的页号。
解：由于作业的页面大小为100个字，因而主存块的大小也为100个字。
现该作业可使用的主存空间共300个字，即共可使用三个主存块。
根据作业依次要访问的字地址，可以得到作业将依次访问的页如下：根据作业依次要访问的字地址序列可以知道作业应访问的页面顺序为：1、2、1、0、4、1、3、4、2、1。
（2分）现只有第0页在主存中，但尚有两块主存空间可供使用。
因而，作业在进行前两次访问时均会产生缺页中断，但不必淘汰已在主存中的页面。
目前主存中有第0、1、2三个页面。
(1)按FIFO页面调度算法将在后继的第五、七、十次访问时再产生三次缺页中断。
因而，共产生五次缺页中断，（2分）依次淘汰的页号为：0、1、2。
（2分）(2)按LRU页面调度算法将在后继的第五、七、九、十次访问时再产生四次缺页中断。
第五章 存储管理(2)答案
分段式存储管理
内存空间：动态地划分为若干不等长的物理段 – 物理地址=段首址+段内地址 进程空间：静态地划分为若干不等长的逻辑段 – 逻辑地址=段号+段内地址 段表/进程表/空闲表 段表首址寄存器/段表长度寄存器/快表 地址映射p70,图4-26
给定下面段表，已知下列逻辑地址[0，430] ，[3，400]，[1，10]，[2，500]，[4，42] ，[1，11]（第一个元素为段号，第二个元素 为段内地址），分别求其对应的物理地址
段号 0 1
段长 600 14
段首址 219 2300
2
3 4
100
580 96
90
1327 1954
段式存储管理
存储管理的目的及功能（2）
功能：
– 存储共享：节省内存空间，实现进程 通信 – 内存保护技术：防止地址越界，防止 操作越权 – 内存的扩充技术：使用虛存或自动复 盖技朮提供比实际内存更大的空间 – 地址映射
逻辑地址与物理地址
在具有地址变換机构的计算机中，允 许程序中编排的地址和信息实际存放在内 存中的地址有所不同。前者叫逻辑（相对） 地址，后者叫物理（绝对）地址。 地址映射：将程序所产生的逻辑地址转换为 存储空间的物理地址。
程序局部性原理
时间局部性 一条指令被执行了，则在不久的将来它可能再被 执行
空间局部性 若某一存储单元被使用，则在一定时间内，与该 存储单元相邻的单元可能被使用
虚拟页式存储管理
基本思想
在进程开始运行之前，不是装入全部页面，而是装入 几个或零个页面，之后根据进程运行的需要，动态 装入其它页面； 当内存空间已满，而又需要装入新的页面时，则根据 某种算法淘汰某个页面，以便装入新的页面
操作系统-第5章题
1.（d ）存储管理方式能够实现虚拟存储管理。
A．固定分区B．可变分区C．单连续D．段式2.采用（c ）的系统支持“程序移动”。
A．覆盖技术B．存储技术C．动态重定位D．静态重定位1．（√）在动态段式存储管理中，如果建立快表，则快表是段表的一部分。
2．（√）产生页面中断的主要原因是欲访问的页不在主存。
在页式存储管理中，逻辑地址是二维的。
在段式存储管理中，逻辑地址是线性的。
（错）．抖动：在动态页式存储管理中如何选择调出的页面是很重要的，如果采用了一个不合适的算法，就会出现这样的现象：刚被调出的页面又立即要用，因而又要把它重新装入，而装入不久又被选中调出，调出不久又被重新装入，如此反复，使调度非常频繁。
这种现象称为“抖动”。
1．(6分题)何谓“抖动”？引起抖动的原因主要有哪些？刚被调出的页面又立即要用，因而又要把它重新装入，而装入不久又被选中调出，调出不久又被重新装入，如此反复，使调度非常频繁。
这种现象称为“抖动”，或称为“颠簸”。
原因：没有考虑动态性。
1．Belady现象：Belady现象是在未给作业分配满足它所需要的主存块数时，出现当分配的块数增多时，缺页次数反而增多的现象。
2．简述段式管理方法的基本思想，并说明分配、回收、地址转换、内存扩充、共享和保护是如何的实现。
答：段式管理方法的基本思想是组成作业或进程逻辑段放在内存中的一块连续区域，不同逻辑段所在的区域可以不连续。
段式存储管理提供给用户编程时使用的逻辑地址由两部分组成：段号和段内地址。
段式存储管理中逻辑地址是二维的。
段式存储管理分为静态和动态两种，现以静态段式存储管理为例说明分配、回收、地址转换、内存扩充、共享和保护是如何的实现。
静态段式管理方法的分配是对作业或进程中的每个逻辑段在空闲区表中找到满足要求的内存空间进行分配，分配可采用最先适应、最坏适应、和最佳适用中的一种方法进行,并在分配表中记录，建立对应的段表。
回收方式是根据段表找到应回收的内存区域，在空闲表中进行记录（其中存在空闲区的合并问题），并修改内存分配表。
操作系统第二版第五章课后习题答案
第五章存储管理作业答案2、6、10、13、15、162、解释下列概念：物理地址、逻辑地址、逻辑地址空间、内存空间、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、紧缩、可重定位地址。
物理地址——内存中各存储单元的地址由统一的基地址顺序编址，这种地址称为物理地址。
逻辑地址——用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址，这种地址称为逻辑地址。
逻辑地址空间——由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间。
内存空间——由内存中的一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间。
重定位——把逻辑地址转变为内存物理地址的过程叫做重定位。
静态重定位——在目标程序装入内存时所进行的重定位。
动态重定位——在程序执行期间，每次访问内存之前进行的重定位。
碎片——在分区法中，内存出现许多容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”。
紧缩——移动某些已分配区的内容，使所有作业的分区紧挨在一起，而把空闲区留在另一端，这种技术称为紧缩。
可重定位地址——当含有它的程序被重定位时，将随之被调整的一种地址。
6、什么是虚拟存储器？它有哪些基本特征？参考答案：虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的虚拟存储空间，在这种计算机系统中实现了用户逻辑存储器与物理存储器分离，它是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。
虚拟存储器的基本特征是：虚拟扩充——不是物理上，而是逻辑上扩充了内存容量；部分装入——每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分；离散分配——不必占用连续的内存空间，而是“见缝插针”；多次对换——所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。
10、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。
假定某时刻一个用户页表已调入内存的页面页号和物理块号如表5-1所示。
则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址为。
表5-1 页表中页号和物理块号对照表参考答案：0A5C(H)换成二进制：页号为2，查表，对应物理块号为4，与页内地址拼接成物理地址：再转换为十六进制，即125C(H)13、已知段表如表5-2所示。
操作系统学习资料-第五章 存储管理习题
第五章存储管理一. 选择最合适的答案1．分页存储管理的存储保护是通过( )完成的.A.页表（页表寄存器）B.快表C.存储键D.索引动态重定2．把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中物理地址称为（）。
A、加载B、重定位C、物理化D、逻辑化3．在可变分区存储管理中的紧凑技术可以（）。
A.集中空闲区B.增加主存容量C.缩短访问时间D.加速地址转换4．在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是( )。
A.减少程序占用的主存空间B.物理上扩充主存容量C.提高CPU效率D.代码在主存中共享5．存储管理方法中，( )中用户可采用覆盖技术。
A．单一连续区 B. 可变分区存储管理C．段式存储管理 D. 段页式存储管理6．把逻辑地址转换成物理地址称为（）。
A.地址分配B.地址映射C.地址保护D.地址越界7．在内存分配的“最佳适应法”中，空闲块是按（）。
A.始地址从小到大排序B.始地址从大到小排序C.块的大小从小到大排序D.块的大小从大到小排序8．下面最有可能使得高地址空间成为大的空闲区的分配算法是（）。
A.首次适应法B.最佳适应法C.最坏适应法D.循环首次适应法9．硬盘容量1G，内存容量为1024k，那么虚拟存储器最大实际容量可能是( ) 。
A.1024KB.1024MC.10GD.10G+1M10．用空白链记录内存空白块的主要缺点是（）。
A.链指针占用了大量的空间B.分配空间时可能需要一定的拉链时间C.不好实现“首次适应法”D.不好实现“最佳适应法”11．一般而言计算机中（）容量(个数)最多.A.ROMB.RAMC.CPUD.虚拟存储器12．分区管理和分页管理的主要区别是（）。
A.分区管理中的块比分页管理中的页要小B.分页管理有地址映射而分区管理没有C.分页管理有存储保护而分区管理没有D.分区管理要求一道程序存放在连续的空间内而分页管理没有这种要求。
13．静态重定位的时机是（）。
A.程序编译时B.程序链接时C.程序装入时D.程序运行时14．通常所说的“存储保护”的基本含义是（）A.防止存储器硬件受损B.防止程序在内存丢失C.防止程序间相互越界访问D.防止程序被人偷看15．能够装入内存任何位置的代码程序必须是( )。
第五章存储管理课外作业参考答案[精品文档]
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第五章存储管理课外作业及答案1.在一页式存储管理系统中，内存被划分为32块，页面大小为l024字节，某作业的页表如下图所示。
状态位：1表示在内存，0页号块号状态0 5 11 20 12 11 13 —0试问：（1）逻辑地址应占多少位？（2）物理地址应占多少位？（3）将逻辑地址998D，6351Q，98DH转化为相应的物理地址。
解：（1）逻辑地址应占12位。
（2）物理地址应占15位。
（3）998D：物理地址=5*1024+998=6118D（17E6H）6351Q：因为页号p=3，该页面不在内存中，所以产生缺页中断98DH：物理地址为2D8DH（或11661D）2．在一个采用请求分页存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的页序列是：2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。
若分配给作业可使用的主存空间共3个物理块，请回答下列问题：(1)按OPT页面调度算法将产生多少次缺页中断？写出依次淘汰的页号。
(2)按FIFO页面调度算法将产生多少次缺页中断？写出依次淘汰的页号。
(3)按LRU页面调度算法将产生多少次缺页中断？写出依次淘汰的页号。
(4)按CLOCK页面调度算法将产生多少次缺页中断？写出依次淘汰的页号。
解：(1)OPT：6次缺页中断，依次淘汰的页号：1，2，4(2)FIFO：9次缺页中断，依次淘汰的页号：2，3，1，5，2，4(3)LRU：7次缺页中断，依次淘汰的页号：3，1，2，4(4)CLOCK：8次缺页中断，依次淘汰的页号：2，3，1，5，43. 请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如表所示：页号页框号有效位（存在位）0 101H 11 -- 02 254H 1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（已经包含更新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。
第五、六章存储器管理练习题
第五、六章存储器管理练习题(一)单项选择题1．存储管理的目的是( )A、方便用户 B．提高主存空间利用率 C．方便用户和提高主存利用率 D．增加主存实际容量2．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3．提高主存利用率主要是通过( )实现的。
A．内存分配 B．内存保护 c．地址转换 D．内存扩充4．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5．( )存储管理不适合多道程序系统。
A．一个分区 B．固定分区 C.可变分区 D．段页式6．可变分区管理方式下( )分配作业的主存空间。
A．根据一张主存分配表 B．根据一张已分配区表和一张空闲区表C．根据一张“位示图”构成的主存分配表 D．由系统自由7．可变分区常用的主存分配算法中不包括( )。
A．最先适应分配算法 B．顺序分配算法 C．最优适应分配算法 D．最坏适应分配算法8．在可变分区方式管理下收回主存空间时，若已判定“空闲区表第j栏始址＝归还的分区始址+长度”，则表示( )。
A．归还区有下邻空闲区 B．归还区有上邻空闲区C．归还区有上、下邻空闲区 D．归还区无相邻空闲区9．当可变分区方式管理内存空间去配时，要检查有无相邻的空闲区，若归还区始地址为S，长度为Ｌ，符合( )表示归还区有上邻空闲区。
A．第j栏始址＝Ｓ+Ｌ B．第j栏始址+长度＝ＳC．第j栏始址+长度＝Ｓ且第k栏始址＝S+L D．不满足A、B、Ｃ任一条件10．碎片现象的存在使( )。
A．主存空间利用率降低 B．主存空间利用率提高C．主存空间利用率得以改善 D．主存空间利用率不受影响11．最佳适应分配算法把空闲区( )。
A．按地址顺序从小到大登记在空闲区表中 B．按地址顺序从大到小登记在空闲区表个C．按长度以递增顺序登记在空闲区表中 D.按长度以递减顺序登记在空闲区表中12．分页存储管理时，每读写一个数据，要访问( )主存。
第5章计算机操作系统答案 存储管理
第五章存储管理一、选择题：1.将作业地址空间中的逻辑地址转换为内存中的物理地址的过程称为（）。
A.重定位B.逻辑变换C.地址交换D.进程创建2.虚存的基础是（）。
A.局部性理论B.程序执行时对内存访问不均匀C.指令局部性D.变量的连续访问3.实现虚拟存储器的目的是（）。
A.实现存储保护B.实现信息共享C.扩充辅存容量D.扩充主存容量4.在地址映射方式中，静态重定位具有的特点是（）。
A.可以把一个作业分配在一个不连续的存储区域中B.可以实现不同作业主存信息的共享C.要求把一个作业分配在一个连续的存储区域中D.很容易实现主存的扩充5.在地址映射方式中，动态重定位具有的特点是（）。
A.很难实现主存的扩充,可采用覆盖技术来实现B.地址在执行过程中是可以改变的C.很难实现不同作业主存信息的共享D.非常简单，任何计算机，任何操作系统都可以实现6.可重定位内存分区分配目的为（）。
A.解决碎片问题B.便于多作业共享内存C.回收空白区方便D.摆脱用户干预7.实现虚存最主要的技术是（）。
A.整体覆盖B.整体对换C.部分对换D.多道程序设计8.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9.在下面关于虚拟存储器的叙述中，正确的是（）。
A.要求程序运行前必须全部装入内存且在运行过程中一直驻留在内存B.要求程序运行前不必全部装入内存且在运行过程中不必一直驻留在内存C.要求程序运行前不必全部装入内存且在运行过程中必须一直驻留在内存D.要求程序运行前必须全部装入内存且在运行过程中不必一直驻留在内存10.虚存的可行性的基础是（）A.程序执行的离散性B.程序执行的顺序性C.程序执行的局部性D.程序执行的并发性11.在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是（）。
A.减少程序占用的主存空间B.物理上扩充主存容量C.提高CPU效率D.代码在主存中共享12在内存分配的“最佳适应法”中，空闲块是按（）。
操作系统第5章(存储器管理习题与解答)
第5章存储器管理习题与解答5.2 例题解析例5.2.1 为什么要引入逻辑地址？解引入逻辑地址有如下原因：(1) 物理地址的程序只有装入程序所规定的内存空间上才能正确执行，如果程序所规定内存空间不空闲或不存在，程序都无法执行；(2) 使用物理地址编程意味着由程序员分配内存空间，这在多道程序系统中，势必造成程序所占内存空间的相互冲突；(3) 在多道程序系统中，程序员门无法事先协商每个程序所应占的内存空间的位置，系统也无法保证程序执行时，它所需的内存空间都空闲。
(4) 基于上述原因，必须引入一个统一的、在编程时使用的地址，它能够在程序执行时根据所分配的内存空间将其转换为对应的物理地址，这个地址就是逻辑地址。
(5) 逻辑地址的引入为内存的共享、保护和扩充提供方便。
例5.2.2 静态重定位的特点有哪些？(1) 实现容易，无需增加硬件地址变换机构；(2) 一般要求为每个程序分配一个连续的存储区；(3) 在重定位过程中，装入内存的代码发生了改变；(4) 在程序执行期间不在发生地址的变换；(5) 在程序执行期间不能移动，且难以做到程序和数据的共享，其内存利用率低。
例5.2.3 动态重定位的特点有哪些？(1) 动态重定位的实现要依靠硬件地址变换机构，且存储管理的软件算法比较复杂；(2) 程序代码是按原样装入内存的，在重定位的过程中也不发生变化，重定位产生的物理地址存放在内存地址寄存器中，因此不会改变代码；(3) 同一代码中的同一逻辑地址，每执行一次都需要重位一次；(4) 只要改变基地址，就可以很容易地实现代码在内存中的移动；(5) 动态重定位可以将程序分配到不连续的存储区中；(6) 实现虚拟存储器需要动态重定位技术的支持；尽管动态重定位需要硬件支持，但他支持程序浮动，便于利用零散的内存空间，利于实现信息共享和虚拟存储，所以现代计算机大都采用动态重定位。
例5.2.4 装入时动态链接的优点有哪些？（1）便于软件版本的修改和更新在采用装入时动态链接方式时，要修改或更新各个目标模块，是件非常容易的事，但对于经静态链接以装配在一起的装入模块，如果要修改或更新其中的某个目标模块时，则要求重新打开装入模块，这不仅是低效的，而且对于普通用户是不可能的。
第五章 存储管理(3)习题
第五章 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 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 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 ．640KB8．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 B9．在一个计算机系统中，其虚拟存储器的最大容量是由 E 确定的，其实际容量是由 D 确定的。
A ．计算机字长B ．内存容量C ．硬盘容量D ．内存和硬盘容量之和E ．计算机的地址结构10．以时间换空间的技术是 。
A ．分时技术B ．虚拟技术C ．并发技术D ．缓冲技术 11．有关虚拟存储器的叙述中正确的是——。
A ．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B ．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C ．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D ．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 12．在请求分页系统中，分页是由 实现的。
操作系统-56章作业答案
第五章存储器管理一、名词解释1.重定位：在可执行文件装入时需要解决可执行文件中地址（指令和数据）和内存地址的对应。
由操作系统中的装入程序loader来完成。
2.分页存储管理：在该方式中，用户程序的地址被划分成划分若干个固定大小的区域，称为页（或页面）。
页面的典型大小为1k；相应地将内存空间分成若干个物理块(或页框)，页和块的大小相同，这样可将用户程序的任一页放到内存的任一块中，实现离散分配。
这时内存中的碎片大小不会超过一页。
3．分段存储管理：在该方式中，用户程序的地址被划分成划分若干大小不等的段，存储分配一段为单位，段在内存中可以不相邻。
4．页（页面）：把每个作业(进程)虚拟地址空间划分成若干大小相等的片.每一片就称为一个页5、页框（物理块）：把主存空间划分成与页相同的片. 每一片就称为一个页框。
6．页表：由页号和页面号（块号）组成，指出逻辑地址中页号与主存中块号的对应关系。
二．填空1.将一个模块装入内存时，要进行地址重定位。
重定位方法有：绝对装入、可重定位装入、动态运行时装入。
2.在分区分配中，操作系统为用户程序分配内存需要用一种表来管理系统中的内存，这个表叫做空闲分区表。
3．在分区分配中，操作系统通过使用空闲分区表（链）来组织内存。
4．在可变分区的内存管理中，可能会产生外碎片，这些外碎片可以通过紧凑的方式来消除，从而使的内存的利用率得到提高。
5．在内存管理中，离散的存储管理方式有：分页存储管理、分段存储管理、段页式存储管理6．在页式存储管理中，页表寄存器包含页表的始址页表的长度7在段式存储管理中，段表寄存器包含段表的始址段表的长度8．在具有快表的地址变换机构中，快表通常释放在一组高速地缓冲寄存器中，这个高速缓冲寄存器又叫联想存贮器9．在页式存储管理中，执行一指令至少要访问主存两次。
10．在段页式系统中，为了实现从逻辑地址到物理地址的变换，系统中必需同时配置段表和页表。
三．选择题1．在内存管理中，以下内存分配方式那种会产生内碎片？a）单一连续分配b）分区分配c）固定分区分配d）可变分区分配2．在内存管理中，以下内存分配方式那种会产生外碎片？a）单一连续分配b）分区分配c）固定分区分配d）可变分区分配3．在内存管理中，以下内存分配方式那种不在要求程序在内存中必须全部占用连续的内存空间？a）连续分配b）页式存储分配c）固定分区分配d）可变分区分配4．以下那种离散的存储管理方式更能实现程序的共享与保护。
第5章 存储管理3-分段+段页+局部原理
假定一个多用户系统可容纳40个用户，某应用 程序包括160KB的TextEditor代码区和40KB 的数据区(共200K)，则需8M内存支持；若代 码是可重入的(Reentrant)，则代码 区 可 共 享 ， 因 而 其 所 需 内 存 空 间 为 1760KB (=160+40x40)。
程序链接方式： 链接程序的功能是将经过编译或汇编后所得到的一组 目标模块以及它们所需要的库函数，装配成一个完整 的装入模块。实现连接的方法有三种： 1.静态链接方式(Static Linking) 2.装入时动态链接(Load time Dynamic Linking) 3.运行时动态链接(Run-time Dynamic Linking)
在进行地址转换时，系统将逻辑地址中的段号与段表长度进行 比较，若段号超过段表长度，表示超界，产生越界中断；若未 越界，根据段表起始地址和段号计算出该段对应段表项的位置 ，读出该段在内存的起始地址，然后再检查段内地址是否超过 该段的段长，若超过则同样发出越界中断信号；若未越界，则 将该段在内存的起始地址与段内位移相加，从而得到要访问的 物理地址。
段号 0 1 2 3 4
段的长度 660 14 100 580 96
内存起始地址 219 3330 90 1237 1952
5.5.2 段式管理的实现原理
4.段的共享与保护 段式存在管理可以方便地实现内存信息共享和进行有 效的内存保护，因为段是按逻辑意义划分，且可按段 名访问。
操作系统第5章作业答案
答：动态地址重定位就是指动态地址映射。
是地址映射的一种方式。
它是在程序执行过程中要访问数据时在进行地址映射，即逐条指令执行时完成地址映射。
有效地址15001800赵盈盈93第五章作业1. 存储管理的功能及目的是什么答：存储管理功能：内存分配与管理。
（1）记住每个存储区域的状态。
（2）实施分配。
分配方式有两种：静态分配与动态分配（3）回收。
内存共享。
共享的信息包括：代码共享（纯代码），数据共享存储保护。
存储保护内容有：保护系统程序区不受用户有意无意的侵犯；不允许用户程序写不属于自己地址空间的数据。
（1）以防止地址越界；（2）以防止操作越权“扩充”内存容量。
具体实现是在硬件支持下，软件硬件相互协作，将内存与外存结合起 来统一使用。
地址映射。
也称作重定位。
将逻辑地址转换成物理地址。
有两种方法：静态地址映射，动 态地址映射。
存储管理目的：充分利用内存，为多道程序并发执行提供存储基础； 尽可能方便用户使用；解决程序空间比实际内存空间大的问题； 程序在执行时可以动态伸缩； 内存存取速度快； 存储保护与安全； 共享与通信；了解有关资源的使用状况； 实现的性能和代价；2. 什么是逻辑地址什么是物理地址为什么要进行二者的转换工作 答：逻辑地址：就是 cpu 逻辑段管理内存而形成的地址。
物理地址：就是程序或数据在内存中的实际地址，即内存单元的地址，也就是被装入内存的内 存地址寄存器的地址。
转换原因：当程序装入内存时，操作系统要为之分配一个合适的内存空间，由于程序逻辑地址与所分配到的内存物理地址编号不一致，而 cpu 执行指令时是按物理地址进行的,所以要进行地址转换。
3. 什么是动态地址重定位试用图画出动态地址重定位的过程。
■* 500LOAD 150033330 1000内存空间4.在分区分配方案中，回收一个分区时有几种不同的邻接情况，在各种情况下应如何处理答：有四种：上邻，下邻，上下相邻，上下不相邻。
（1）回收分区的上邻分区是空闲的，需要将两个相邻的空闲区合并成一个更大的空闲区，然后修改空闲区表。
操作系统原理第五章 存储管理习题
5.3 习题5.3.1选择最合适的答案1．分页存储管理的存储保护是通过( )完成的.A.页表（页表寄存器）B.快表C.存储键D.索引动态重定2．把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中物理地址称为（）。
A、加载B、重定位C、物理化D、逻辑化3．在可变分区存储管理中的紧凑技术可以（）。
A.集中空闲区B.增加主存容量C.缩短访问时间D.加速地址转换4．在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是( )。
A.减少程序占用的主存空间B.物理上扩充主存容量C.提高CPU效率D.代码在主存中共享5．存储管理方法中，( )中用户可采用覆盖技术。
A．单一连续区 B. 可变分区存储管理C．段式存储管理 D. 段页式存储管理6．把逻辑地址转换成物理地址称为（）。
A.地址分配B.地址映射C.地址保护D.地址越界7．在内存分配的“最佳适应法”中，空闲块是按（）。
A.始地址从小到大排序B.始地址从大到小排序C.块的大小从小到大排序D.块的大小从大到小排序8．下面最有可能使得高地址空间成为大的空闲区的分配算法是（）。
A.首次适应法B.最佳适应法C.最坏适应法D.循环首次适应法9．硬盘容量1G，内存容量为1024k，那么虚拟存储器最大实际容量可能是( ) 。
A.1024KB.1024MC.10GD.10G+1M10．用空白链记录内存空白块的主要缺点是（）。
A.链指针占用了大量的空间B.分配空间时可能需要一定的拉链时间C.不好实现“首次适应法”D.不好实现“最佳适应法”11．一般而言计算机中（）容量(个数)最多.A.ROMB.RAMC.CPUD.虚拟存储器12．分区管理和分页管理的主要区别是（）。
A.分区管理中的块比分页管理中的页要小B.分页管理有地址映射而分区管理没有C.分页管理有存储保护而分区管理没有D.分区管理要求一道程序存放在连续的空间内而分页管理没有这种要求。
13．静态重定位的时机是（）。
A.程序编译时B.程序链接时C.程序装入时D.程序运行时14．通常所说的“存储保护”的基本含义是（）A.防止存储器硬件受损B.防止程序在内存丢失C.防止程序间相互越界访问D.防止程序被人偷看15．能够装入内存任何位置的代码程序必须是( )。
习题解答5-7章
习题解答5-7章《操作系统教程》习题解答第五章6．试⽐较分页式存储管理和分段式存储管理。
段式页式分段由⽤户设计划分，每段对应⼀个相应的的程序模块，有完整的逻辑意义分页⽤户看不见，由操作系统为内存管理划分段⾯是信息的逻辑单位页⾯是信息的物理单位便于段的共享，执⾏时按需动态链接装⼊。
页⼀般不能共享段长不等，可动态增长，有利于新数据增长。
页⾯⼤⼩相同，位置不能动态增长。
⼆维地址空间：段名、段中地址；段号、段内单元号⼀维地址空间管理形式上象页式，但概念不同往往需要多次缺页中断才能把所需信息完整地调⼊内存实现页（段）的共享是指某些作业的逻辑页号（段号）对应同⼀物理页号（内存中该段的起始地址）。
页（段）的保护往往需要对共享的页⾯（段）加上某种访问权限的限制，如不能修改等；或设置地址越界检查，对于页内地址（段内地址）⼤于页长（段长）的存取，产⽣保护中断。
11、⼀个页式存储管理系统使⽤FIFO，OPT和LRU页⾯替换算法，如果⼀个作业的页⾯⾛向为：2，3,2,1,5,2,4,5,3,2,5和2。
当分配给该作业的物理页框块数为3时，试计算访问过程中发⽣的缺页中断次数和缺页中断率。
答：（1）根据所给页⾯⾛向，使⽤OPT算法时，页⾯置换情况如下表所⽰：缺页中断次数为：6缺页中断率为：6/12（2）根据所给页⾯⾛向，使⽤FIFO算法时，页⾯置换情况如下表所⽰：缺页中断次数为：9缺页中断率为：9/12（3）根据所给页⾯⾛向，使⽤LRU算法时，页⾯置换情况如下表所⽰：缺页中断次数为：7缺页中断率为：7/1213.(1)物理地址=400+430=830(2)物理地址=1300+200=1500(3)地址越界(4)缺段中断0A5C=0000 1010 0101 11001KB=210B虚拟地址的⾼六位为页号，低10位为页内地址页号=000010B=2 ,对应的物理块号为4，页内地址=1001011100B=604物理地址=4*1024+604=4700093C=0000 1001 0011 1100 页号为2，对应的物理块为4，页内地址=100111100=316物理地址=4*1024+316=441216．设有⼀页式存储管理系统，向⽤户提供的逻辑地址空间最⼤为16页，每页2048字节，内存总共有8个存储块。
操作系统第5章习题
缺页 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺
21 3 4 41 3 3 24 1 1 02 4 4
缺缺
02 1 3 0
1
02 1 3 3
2
0211
3
022
4
00
缺页 缺 缺 缺 缺
24 0 21 3 4 34 0 21 3 4 13 4 02 1 3 21 3 40 2 1 02 1 34 0 2
缺 缺 缺缺 缺 缺
置换算法的好坏将直接映像到系统的性能，不适当的算法可 能会导致进程发生抖动，即刚被换出的页面很快又被访问 ，需要重新调入，为此，又需要选一页调出；而此刚被换 出的页，很快又要被访问，因而又需要将它调入，如此频 繁的更换页面，进程发生了抖动。
一个好的页面置换算法，应具有较低的页面更换频率。从理 论上讲，应将那些以后不在访问的页面换出，或把哪些在 较长时间内不会再访问的页面调出。
✓ 在动态分区存储管理中采用_移__动____技术可集中分散的
空闲区。
✓ 动、_态最_分_先_区_存__储和管_理_最_中_佳_常_用_。的分配主存的算法有__最__差___
页式管理
【例】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 【答案】B
【例】在可变式分区管理中，采用拼接技术的目的是（）。 A 合并空闲区 B 合并分配区 C 增加主存容量 D 便于地址转换 【答案】A
【例】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（）；
能使内存空间中空闲区分布较均匀的算法是（）； 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
【例】请求分页系统中一个进程访问页面的次序为：0，2， 1，3，0，2，4，0，2，1，3，4，利用FIFO算法，当 进程使用3个页框时缺页（）次，使用4个页框时缺页（） 次（缺页次数含初始调入次数）
第五章存储管理课外作业参考答案
第五章存储管理课外作业及答案1.在一页式存储管理系统中，内存被划分为32块，页面大小为l024字节，某作业的页表如下图所示。
状态位：1表示在内存，0试问：（1）逻辑地址应占多少位？（2）物理地址应占多少位？（3）将逻辑地址998D，6351Q，98DH转化为相应的物理地址。
解：（1）逻辑地址应占12位。
（2）物理地址应占15位。
（3）998D：物理地址=5*1024+998=6118D（17E6H）6351Q：因为页号p=3，该页面不在内存中，所以产生缺页中断98DH：物理地址为2D8DH（或11661D）2．在一个采用请求分页存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的页序列是：2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。
若分配给作业可使用的主存空间共3个物理块，请回答下列问题：(1)按OPT页面调度算法将产生多少次缺页中断？写出依次淘汰的页号。
(2)按FIFO页面调度算法将产生多少次缺页中断？写出依次淘汰的页号。
(3)按LRU页面调度算法将产生多少次缺页中断？写出依次淘汰的页号。
(4)按CLOCK页面调度算法将产生多少次缺页中断？写出依次淘汰的页号。
解：(1)OPT：6次缺页中断，依次淘汰的页号：1，2，4(2)FIFO：9次缺页中断，依次淘汰的页号：2，3，1，5，2，4(3)LRU：7次缺页中断，依次淘汰的页号：3，1，2，4(4)CLOCK：8次缺页中断，依次淘汰的页号：2，3，1，5，43. 请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如表所示：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（已经包含更新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没有命中，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。
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第5章思考与练习题
7．在一个分区存储管理系统中，按地址排列的内存空闲分区的大小是：10KB、4KB、20KB、18KB、7KB、9KB、12KB和15KB。
对于以下的请求
a) 12KB
b) 10KB
c) 9KB
（1）如果采用首次适应法将分配到哪些空闲分区
（2）采用最佳适应法又如何
解答：
（1）首次适应法空闲链情况
10KB→4KB→20KB→18KB→7KB→9KB→12KB→15KB
（a）满足12K请求，分配20KB的空闲块，分配后的链表情况
10KB→4KB→8KB→18KB→7KB→9KB→12KB→15KB
（b）满足10K请求，分配10KB的空闲块，分配后的链表情况
4KB→8KB→18KB→7KB→9KB→12KB→15KB
（c）满足9K请求，分配18KB的空闲块，分配后的链表情况
4KB→8KB→9KB→7KB→9KB→12KB→15KB
（2）最佳适应法空闲链情况
4KB→7KB→9KB→10KB→12KB→15KB→18KB→20KB
（a）满足12K请求，分配12KB的空闲块，分配后的链表情况
4KB→7KB→9KB→10KB→15KB→18KB→20KB
（b）满足10K请求，分配10KB的空闲块，分配后的链表情况
4KB→7KB→9KB→15KB→18KB→20KB
（c）满足9K请求，分配9KB的空闲块，分配后的链表情况
4KB→7KB→15KB→18KB→20KB
首次适应法最佳适应法（a）12K20K12K
（b）10K10K10K
（c）9K18K9K
8．某虚拟存储器的用户地址空间有32个页面，每页大小为1KB。
内存的大小为16KB。
假设某用户的页表如下：
页号存储块号
05
110
24
37
试将虚拟地址0x0A5C和0x093C变换为物理地址。
解答：
页大小为1K，页内位移占10位。
虚拟地址0X0A5C：
0X0A5C0000
页号为2，查页表得到存储块号为4。
0000X125C
虚拟地址0X093C：
0X093C0000
页号为2，查页表得到存储块号为4。
0000X113C
9．某段式存储管理系统的段表如下图，请将逻辑地址[0，137]、[1，5000]、[2，3000]转换成物理地址。
段号段大小段起址
010KB30KB
18KB60KB
215KB90KB
解答：
（1）从逻辑地址[0，137]可知，段号为0，查段表，137<10KB，没有出界，段起址为30KB，物理地址：30KB+137=30*1024+137=30720+137=30857B
（2）从逻辑地址[1，5000]可知，段号为1，查段表，5000<8KB，没有出界，段起址为60KB，物理地址：60KB+5000=60*1024+5000=61440+5000=66440B
（2）从逻辑地址[2，3000]可知，段号为2，查段表，3000<15KB，没有出界，段起址为90KB，物理地址：90KB+3000=90*1024+3000=92160+3000=95160B
*10．假设页的大小为4KB，一个页表项占4B。
如果要映射一个64位的地址空间，并且要求每个页表只占用一页，则需要几级页表。
答：需要6级页表，格式如下：
解：页大小为4KB，则页内位移占12位。
每个页表项占4B，要求每个页表只占一页，4KB/4B=1K
每个页表的页表项为1024项，需要10个二进制位。
地址空间64位，剩余64-12=52位，须分为6级。
*11. 考虑一个页式系统的逻辑地址空间是由32个2KB的页组成的，它映射到一个
1MB的物理存储空间。
（1）该系统逻辑地址的格式是什么
（2）页表的长度和宽度是多少
（3）如果物理存储空间减少了一半，它对页表有何影响
解答：（1）逻辑地址格式为
15 11 10 0
（2）由于有32个页，则页表长度32项；
物理空间大小1MB，存储块数为1MB/2KB=512=29，即块号用9位表示，即页表的宽度为9位。
（3）物理存储空间减少了一半，即512KB，则存储块数为512KB/2KB=256=28即块号用8位表示，即页表的宽度为8位。
页表长度不受影响（不变）。
*12．假设一个任务被划分成4个大小相等的段，并且系统中为每个段建立了一个有8项的段表。
该系统分段与分页相结合。
假设页的大小为2KB。
（1）每段的最大尺寸是多少
（2）该任务的逻辑地址空间最大是多少
（3）假设该任务访问到物理单元0x00021ABC中的一个元素，那么为它产生的逻辑地址的格式是什么该系统的物理地址空间最大为多少
解答：
（1）段大最大尺寸：8*2KB=16KB
（2）任务的逻辑地址空间最大=16K*4=64KB
（3）逻辑地址格式
物理单元0x00021ABC中地址为32位（二进制）
物理地址空间最大为232=4GB。