操作系统-存储器管理
一.选择题
3.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
答:B
4.虚拟存储器的最大容量 。
A.为内外存容量之和 B.由计算机的地址结构决定
C.是任意的 D.由作业肋地址空间决定
答:B
5.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.10
答:D
6.设内存的分配情况如下图所示。若要申请一块40K字节的内存空间,若采用最佳适应算法,则所得到的分区首址为 。
A.100K B.190K C.330K D.410K
答:C
7.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
答:A
8.系统“抖动”现象的发生是由 引起的。
A.置换算法选择不当 B.交换的信息量过大
C.内存容量不足 D.请求页式管理方案
答:A
9.在可变式分区存储管理中的拼接技术可以 。
A.集中空闲区 B.增加主存容量
C.缩短访问周期 D.加速地址转换
答:A
10.分区管理中采用“最佳适应”分配算法时,宜把空闲区按 次序登记在空闲区表中。
A.长度递增 B. 长度递减
C.地址递增 D. 地址递减
答:A
11.在固定分区分配中,每个分区的大小是 。
A. 相同 B. 随作业长度变化
C. 可以不同但预先固定 D. 可以不同但根据作业长度固定
答:C
12.实现虚拟存储器的目的是 。
A.实现存储保护 B.实现程序浮动
C.扩充辅存容量 D.扩充主存容量
答:D
13.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 。
A.224 B.216 C.28 D.232
答:B
14.作业在执行中发生了缺页中断,经操作系统处理后,应让其执行 指令。
A.被中断的前一条 B.被中断的
C.被中断的后一条 D.启动时的第一条
答:B
15.把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中物理地址的过程称为 。
A.重定位 B.物理化
C.逻辑化 D.加载
答:A
17.在请求分页存储管理中,若采用FIFO页面淘汰算法,则当分配的页面数增加时,缺页中断的次数 。
A.减少 B.增加
C.无影响 D.可能增加也可能减少
答:D
18.在段页式存储管理系统中,内存等分成 ,程序按逻辑模块划分成若干 。
A.块,页 B.块,段
C.分区,段 D.段,页
答:B
19.虚拟存储管理系统的基础是程序的 理论。
A.局部性 B.全局性
C.动态性 D. 虚拟性
答:A
21.某段表的内容如下:
一逻辑地址为(2154),它对应的物理地址为 。
A.120K十2 B.480K十154
C.30K十154 D.2十480K
答:B
22.在一个页式存储管理系统中,页表内容如下:
若页的大小为4K,则地址转换机构将逻辑地址0转换成的物理地址为 。
A.8192 B.4096 C.2048 D.1024
答:A
23.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
答:B
24.在分时系统中,可将作业不需要或暂时不需要的部分移到辅存,让出主存空间以调入其他所需数据,称为 。
A.覆盖技术 B.对换技术
C.虚拟技术 D.物理扩充
答:B
26.碎片是指 。
A. 存储分配完后所剩的空闲区
B. 没有被使用的存储区
C. 不能被使用的存储区
D. 未被使用,而又暂时不能使用的空闲区
答:D
27.碎片现象的存在使得 。
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
答:A
29.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栏开始地址=归还的分区开始地址+长度”,则表示 。
A.归还区有上邻空闲区 B.归还区有下邻空闲区间
C. 归还区有上、下邻空闲区 D.归还区无相邻空闲区间
答:B
30.当可变分区方式管理主存空间回收时,要检查有无相邻的空闲区。若归还区开始地址为S,长度为L,下列表示归还区有上邻空闲区的是 。
A. 第j栏开始地址=S十L
B.第j栏开始地址+长度=S
C. 第j栏开始地址+长度=S且第k栏开始地址=S+L
D.以上都不对
答:B
31.在可变分区存储管理中,回收一个分区时,反而使空闲区的个数减1的情况是该分区 。
A. 只有上邻 B. 只有下邻
C. 既有上邻又有下邻 D. 无上、下邻
答:B
34.最容易形成很多小碎片的可变分区算法是 。
A.最先适应算法 B. 最优适应算法
C. 最坏适应算法 D. 以上都不是
答:B
35.段式存储管理中分段是用户决定的,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,段间的地址是不连续的
C.段内的地址是不连续的,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
答:B
36.段页式存储管理汲取了页式存储管理和段式存储管理的长处,其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想,即用 。
A.分段方法来分配和管理物理存储空间,用分页方法来管理逻辑地址空间
B.分段方法来分配和管理逻辑地址空间,用分页方法来管理物理存储空间
C.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.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
答:B
38.采用虚拟存储器的前提是程序执行时某些部分的互斥性和 。
A.顺序性 B. 局部性
C. 并发性 D.并行性
答:B
39.下列存储管理方案中,不要求将作业全部调入并且也不要求连续存储空间的是 。
A.固定分区 B.可变分区
C.页式存储管理 D.页式虚拟存储管理
答:D
42.不可能产生系统抖动现象的存储管理是 。
A. 固定分区管理 B. 分页式虚拟存储管理
C. 段式虚拟存储管理 D. 以上都不对
答:A
二.简答题
1.操作系统中存储器管理的主要功能是什么?什么叫虚拟存储器,并举例说明操作系统是如何实现虚拟内存的?
答:存储器管理的主要功能是:内存分配,地址映射,内存保护,内存扩充。
虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的存储空间,在这种计算机系统中虚地址被映象成实地址。简单地说,虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器,它通过把主、辅存统一起来管理,结用户造成一种仿佛系统内有巨大主存供用户使用的假象。例如页式虚存管理,一道作业被划分成若干页,其中较活跃的几页放在内存,而其余不活跃的页被放在辅存,当需要访问辅存内的页时,就可通过页面调度将其调人内存运行;但用户感觉不到这种变化,他会以为作业的所有部分都存在于主存。这样可以让更多的作业进入主存,提高系统的效率。
2.存储管理的基本任务是什么?
答:(1)管理内存空间;
(2)进行虚拟地址(或:逻辑地址)到物理地址的转换;
(3)实现内存的逻辑扩充;
(4)完成内存信息的共享和保护。
3.简述固定分区和可变分区在管理方式上的区别。
答:固定分区的管理方式:分区的个数、大小均固;一个分区只放一个作业。可变分区的管理方式:分区大小和个数依作业情况而定;作业进入主存时才建分区。
4.试述缺页中断与一般中断的主要区别。
答:缺页中断作为中断,同样需要经历保护CPU现场、分析中断原因、转缺页中断处理程序进行处理、恢复CPU现场等步骤。但缺页中断又是一种特殊的中断,它与一般中断的主要区别是:
(1)在指令执行期间产生和处理中断信号。通常,CPU都是在一条指令执行完后去检查是否有中断请求到达。若有便去响应中断;否则继续执行下一条指令。而缺页中断是在指令执行期间,发现所要访问的指令或数据不在内存时产生和处理的。
(2)一条指令在执行期间可能产生多次缺页中断。例如,对于一条读取数据的多字节指令,指令本身跨越两个页面,假定指令后一部分所在页面和数据所在页面均不在内存,则该指令的执行至少产生两次缺页中断。
5.试述分页系统和分段系统的主要区别。
答:分页和分段有许多相似之处,比如两者都不要求作业连续存放。但在概念上两者
完全不同,主要表现在以下几个方面:
(1)页是信息的物理单位,分页是为了实现非连续分配,以便解决内存碎片问题,或者说分页是由于系统管理的需要。段是信息的逻辑单位,它含有一组意义相对完整的信息,分段的目的是为了更好地实现共享,满足用户的需要。
(2)页的大小固定且由系统确定,将逻辑地址划分为页号和页内地址是由机器硬件实现的,而段的长度却不固定,决定于用户所编写的程序,通常由编译程序在对源程序进行编译时根据信息的性质来划分。
(3)分页的作业地址空间是一维的;分段的地址空间是二维的。
6.假定占有m块(初始为空)的进程有一个页访问串,这个页访问串的长度为p,其中涉及到n个不同的页号。对于任何页面替换算法,求出;
(1)缺页中断次数的下界是多少?
(2)缺页中断次数的上界是多少?
答:(1)缺页中断次数的下界是m
(2)缺页中断次数的上界是p。
三.应用题
1.在一个请求分页存储管理系统中,一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5,当分配给该作业的物理块数分别为3、4时,试计算采用下述页面淘汰算法时的缺页次数(假设开始执行时主存中没有页面),并比较所得结果。
(1)最佳置换法(OPT)
(2)先进先出法(FIFO)
解:(1)根据所给页面走向,使用最佳页面置换算法时,页面置换情况如下:(略)
物理块为3时,缺页次数为7;
物理块为4时,缺页次数为6。
由上述结果可以看出,增加分配给作业的内存块数可以降低缺页次数。
(2)根据所给页面走向,使用先进先出页面置换算法时,页面置换情况如下:(略)
物理块为3时,缺页次数为9;
物理块为4时,缺页次数为10。
由上述结果可以看出,对先进先出算法而言,增加分配给作业的内存块数反而出现缺页次数增加的异常现象。
2.某采用页式存储管理的系统,接收了一个共7页的作业,作业执行时依次访问的页为:1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7。当内存块数量为4时,请分别用先进先出(FIFO)调度算法和最近最少使用(LRU)调度算法,计算作业执行过程中会产生多少次缺页中断?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。要求写出计算过程)
答:采用先进先出(FIFO)调度算法,共产生10次缺页中断,依次淘汰的页是1、2、3、4、5、6,(页面调度过程略);
采用最近最少使用(LRU)调度算法,共产生8次缺页中断,依次淘汰的页是3、4、5、6,(页面调度过程略)。
3.在一个采用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,若该作业的第0页已经装入主存,现分配给该作业的主存共300字,页的大小为100字,请回答下列问题:按(1)FIFO调度算法(2)LRU调度算法将产生多少次缺页中断,缺页中断率为多少,依次淘汰的页号是什么。
答:(1)按FIFO调度算法将产生5次缺页中断;
依次淘汰的页号为:0,1,2;
缺页中断率为:5/10=50% 。
(2)按LRU调度算法将产生6次缺页中断;
依次淘汰的页号为:2,0,1,3;
缺页中断率为:6/10=60% 。
4.在一个请求分页系统中,假定系统分配给一个作业的物理块数为3,并且此作业的页面走向为2、3、2、1、5、2、4、5、3、2、5、2。试用FIFO和LRU两种算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数。
解:在本题中,分配给作业的物理块数为3。
(1) 根据所给页面走向,使用FIFO算法时,页面置换情况如下:
缺页次数为9。
(2) 根据所给页面走向,使用LRU算法时,页面置换情况如下:
缺页次数为7。
5.在一个段式存储管理系统中,段表内容如下:
试求下述逻辑地址对应的物理地址是什么?
解:(1)由于第0段的内存始址为210,段长为500,故逻辑地址[O,430]是合法地址。逻辑地址[0,430]对应的物理地址为210十430=640。
(2)由于第1段的内存始址为2350,段长为20,故逻辑地址[1,10]是合法地址。逻辑地址[1,10]对应的物理地址为2350+10=2360。
(3)由于第2段起始地址为100,段长为90,所给逻辑地址[2,500]非法。
(4)由于第3段的内存始址为1350,段长为590,故逻辑地址[3,400]是合法地址。逻辑地址[3,400]对应的物理地址为1350十400=1750。
(5)由于第4段的内存始址为1938,段长为95,所给逻辑地址[4,l12]非法。
(6)由于系统中不存在第5段,所给逻辑地址[5,32]非法。