第四章 存储器管理.doc

第四章 存储器管理一、单项选择1 在存储管理方案中，可与覆盖技术配合。A页式管理 B段式管理段页式管理可边分区管理在存储管理中，采用覆盖与交接技术的是。节省主存空间物理上扩充主蹲容量提高效率实现主存共享动态重定位技术依赖于。重定位装入程序重定位寄存器地址机构目标程序虚拟存储器的存储容量。为内外存容量之和由计算机的地址结构决定是任意的由作业的地址空间决定在虚拟存储系统中，若进程在内存中占块（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、时，将产生次缺页中断。设内存的分配情况如图所示。若要申请一块字节的内存空间，若采用最佳适应算法，则所得到的分区首址为。0100K占用180K190K占用280KK330KK占用390KK410KK占用 图5.7 内存分配情况很好地解决了“零头”问题的存储管理方法是。页式存储管理段式存储管理多重分区管理可变式分区管理系统“抖动”现象的发生是由引起的。置换算法选择不当交换的信息量过大内存容量不足请求页式管理方案在可变式分区存储管理中的拼接技术可以。集中空闲区增加主存容量缩短访问周期加速地址转换分区管理中采用“最佳适应”分配方法时，宜把空闲区按次序登记在空闲区表中。长度递增长度递减地址递增地址递减在固定分区分配中，每个分区的大小是。相同随作业长度变化可以不同但预先固定可以不同但根据作业长度固定实现虚拟存储器的目的是实现存储保护实现程序浮动扩充辅存容量扩充主存容量采用段式储存管理的系统中，若地址用位表示，其中位表示段号，则允许每段的最大长度是24 B216 C28 D232作业在执行中发生了缺页中断，竟操作系统处理后，应让其执行指令被中断的前一条被中断的被中断的后一条启动时的第一条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重地位物理化逻辑化加载首次适应算法的空闲区是按地址递增顺序连在一起始终指针表指向最大空闲区按大小递增顺序连在一起寻找从最大空闲区开始在分页系统环境下，程序员编制的程序，其地址空间是连续的，分页是由完成的程序员编译地址用户系统在请求分页储存管理中，若采用页面淘汰算法，则当分配的页面书增加时，缺页中断的次数减少增加无影响可能增加也可以减少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快基址分区段页号段长虚拟存储管理系统的基础是程序的理论局部性全局性动态性虚拟性下述页面淘汰算法会产生Belady现象先进先出最近最少使用最不经常使用最佳22某段表的内容如下：段号段首址段长度一逻辑地址为（，），它对应的物理地址为23.在一个页式存储管理系统中，页表内容如下所示： 页号 块号0 21 12 63 34 7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.102424.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25.存储管理的目的是（ ）A方便用户 B.提高内存利用率C方便用户和提高内存利用率 D.增加内存实际容量、26存储分配解决多道作业地址空间的划分问题。为了实现静态和动态存储分配，需采用地址重定位，即把（）变成（），静态重定位由（）实现，动态重定位由（）实现。，：.页面地址.段地址.逻辑地址.物理地址.外存地址.设备地址，：.硬件地址变换机构.执行程序.汇编程序.连接装入程序.调试程序.编译程序.解释程序（说明：汇编程序，解释程序，编译程序的作用是将源程序变为机器语言指令；调试程序是进行程序调试的一种工具；执行程序是可被计算机直接执行的机器代码程序。）27在请求页式存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起（）。.输入输出中断.时钟中断.越界中断.缺页中断28.若处理器有32位地址位地址，则它的虚拟地址空间为_ A2GB B.4GB C100KB D.640kb29.虚拟存储技术是_A补充内存物理空间不足的技术 B补充相对地址空间的技术C扩充外存空间的技术 D扩充输入输出缓冲区的技术30虚拟内存的容量受_的限制。A物理内存的大小B磁盘空间的大小C计算机地址位数DB和C31._是指将作业不需要或暂时不需要的部分移到外存，让出内存空间以调入其 他所需数据。 A覆盖技术 B交换技术 C虚拟技术 D物理扩充32外存(如磁盘)上存放的程序和数据_ A可由CPU直接访问 ， B必须在CPU访问之前移人内存 C是必须由文件系统管理的 D必须由进程调度程序管理33分区管理要求对每一个作业都分配分区中的一个_的内存单元。 A地址连续 B若干地址不连续 C若干连续的帧 D若干不连续的帧34段页式存储管理吸取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管 理的基本思想，即_A用分段方法来分配和管理物理存储空间，用分页方法来管理用户地址空间B.用分段方法来分配和管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间C用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. 用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35.存储管理可支持多道程序设计，其中算法简单，但存储碎片多的是_。A段式 B页式 C固定分区 D段页式36._存储管理方式提供一维地址结构。A固定分区 B分段C分页 D分段和段页式37.分段管理提供了_维的地址结构A1 B2C3 D438._实现了段式、页式两种存储方式的优势互补。 A请求分页管理 B可变式分区管理 C段式管理 D段页式管理39.以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是 。 A动态分区法 B可重定位分区法 C请求分页技术 D内外存交换技术40.在请求分页系统中，LR U算法是指 。 A.最早进入内存的页先淘汰 B近期最长时间以来没被访问的页先淘汰 C近期被访问次数最少的页先淘汰 D以后再也不用的页也淘汰41.请求分页存储管理中，若把页面尺寸增加一倍，在程序顺序执行时，则一般缺页中断次数会_ A增加 B减少 C不变 D可能增加也可能减少42.碎片是指_A存储分配完后所剩的不连续空间区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存储区43.碎片现象的存在使得_A内存空间利用率降低 B内存空间利用率提高C内存空间利用率得以改善 D内存空间利用率不影响44.下列 存储管理方式能使存储碎片尽可能小，而且使内存利用率较高。 A固定分区 B可变分区 C分页管理 D段页式管理二、填空题1. 将作业地址空间中的逻辑地址转换为主存中的物理地址的过程称为_。2. 分区分配中的存储保护通常采用_方法。3. 在请求页式管理中，页面置换算法常用的是_和_。4. 在页式和段式管理中，指令的地址部分结构形式分别为_和_。5. 段表表目的主要内容包括_。6. 假设某程序的页面访问序列为1、2、3、4、5、2、3、1、2、3、4、5、1、2、3、4且开始执行时主存中没有页面，则在分配给该程序的物理块数是3且采用FIFO方式时缺页次数是_；在分配给程序的物理块数是4且采用FIFO方式时，缺页次数是_。在分配给该程序的物理块数是3且采用LRU方式时，缺页次数是_。在分配给程序的物理块数是4且采用LRU方式时，缺页次数是_。7. 把_地址转换为_地址的工作成为地址映射。8. 重定位的方式有_和_两种。9. 分区管理中采用“首次适应”分配算法时，应将空闲区按_次序登记在空间区表中。10. 页表表目的主要内容包括_。11. 主存中一系列物理存储单元的集合成为_。12. 静态重定位在_时进行；而动态重定位在_时进行。13. 在虚存管理中，虚拟地址空间是指逻辑地址空间，实地址空间是指_；前者的大小只受_限制，而后者的大小受_。14. 在段式虚拟存储管理中，程序所使用的最大段数以及段的最大长度是由_来决定。15. 在段页式存储管理系统中，每道程序都有一个_表和一组_表。16. 若选用的_算法不合适，可能会出现抖动现象。17. 在页式存储管理系统中，常用的页面淘汰算法有：_，选择淘汰不再使用或最远的将来才使用的页；_，选择淘汰在主存驻留时间最长的页；_，选择淘汰离当前时刻最近的一段时间内使用得最少的页。18. 对图5.8所示的内存分配情况（其中，阴影部分表示已占用块，空白部分表示空闲块），若要申请30K的存储空间，使首地址最大的分配策略是_。19. 在虚拟段式存储管理中，若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长，则发生_。100K160K200K0320KK350KK400KK410KK600K-1图5.8 内存分配状态图20. 在请求页式存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当分配的页面数增加时，_的次数可能增加也可能减少。三、简答题1.某虚拟存储器的用户编程空间共3 2个页面，每页为1 KB，内存为1 6 KB。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：则逻辑地址0A5CH所对应的物理地址是什么?2某段表内容如下： 段 号 段首地址 段长度 O 1 20K 40K 1 7 60K 30K 2 480K 20K 3 3 70K 20K 一逻辑地址为(2，1 5 4)的实际物理地址为多少?3.考虑下述页面走向：1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6 当内存块数量分别为3时，试问FIFO、LRU、OPT这三种置换算法的缺页次数各是多少?4.为什么要引入缓冲技术?设置缓冲区的原则是什么?5.存储管理的主要功能是什么?6.解释下列与存储管理有关的名词：(1) 地址空间与存储空间(2) 逻辑地址与物理地址(3) 虚地址与实地址 答：虚地址同逻辑地址，实地址同物理地址(4) 地址重定位(5) 虚拟存储器7什么是请求页式管理?能满足用户哪些需要?8简述什么是内存的覆盖和交换技术?两者有什么区别?9在分页式和分段式内存管理中怎样才能实现共享和保护?10试述缺页中断与一般中断的主要区别?11已知页面走向为1、2、1、3、1、2、4、2、1、3、4，且开始执行时主存中没有页面。若只给该作业分配2个物理块，当采用FIFO页面淘汰算法时缺页率为多少?假定现有一种淘汰算法，该算法淘汰页面是：就把刚使用过的页面作为淘汰对象，试问就相同的页面走向，其缺页率又为多少?12下表给出了某系统中的空闲分区表，系统采用变式分区存储管理策略。现有以下作业序列：96K、20K、200K。若用首次适应算法和最佳适应算法来处理这些作业序列，试问哪一种算法可以满足该作业序列的请求?为什么?空闲分区表 分区号 大 小 起始地址 1 32K 100K 2 10K 150K 3 5K 200K 4 218K 220K 5 96K 530K 13在某系统中，采用固定分区分配管理方式，内存分区(单位字节)情况如图53所示。现有大小为lK、9K、33K、121K的多个作业要求进入内存，试画出它们进入内存后的空间分配情况，并说明主存浪费有多大?14.试述分页系统和分段系统的主要区别？15. 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，试问逻辑地址至少应为多少位?内存空间有多大?它包含两部分，前一部分为页号P，后一部分为页内位移w。1 6有一页式系统，其页表存放在主存中。 (1)如果对主存的一次存取需要15微秒，试问实现一次页面访问的存取时间是多少? (2)如果系统加有快表，平均命中率为85，当页表在快表中时，其查找时间忽略为0，试问此时的存取时间为多少?17若在一分页存储管理系统中，某作业的页面如下所示。已知页面大小为1024字节，试将逻辑地址1011，2148，3000，4000，5012转化为相应的物理地址。页号块号0213213618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率(假设开始执行时主存中没有页面)，并比较所得的结果。(1)最佳置换淘汰算法(2)先进先出淘汰算法(3)最近最久未使用淘汰算法19在一分页存储管理系统中，逻辑地址长度为16位，页面大小为4096字节，现有一逻辑地址为2F6AH，且第0、1、2页依次存放在物理块5、10、11中，问相应的物理地址为多少? 20(北京大学1993年试题)有一矩阵： VARA：ARRAY1100，l1000F integer； 按先行后列的次序存储。 在一虚拟系统中，采用LRU淘汰算法，一个进程有3页内存空间，每页可以存放200个整数。其中第1页存放程序，且假定程序已在内存。 程序A： FOR i：=1 TO 100 DO FOR j：=1 TO 100 DO Ai，j：=O； 程序B： FOR j：=1 TO 100 DO FOR i：=l TO 100 DO Ai，j：=O； 分别就程序A和B的执行过程计算缺页次数。21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，并且此作业走向为2、3、2、1、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次数。22(南开大学1994年试题)在采用页式存储管理的系统中，某作业J的逻辑地址空间为4页(每页2048字节)，且已知该作业的页面映像(即页表)如下：页号块号02142638试借助地址变换图(即要求画出地址变换图)求出有效逻辑地址4865所对应的物理地址。参考答案：三、简答题1、 答：逻辑地址0A5CH所对应的二进制表示形式是：0000 1010 0101 1100，由于1K210，下划线部分前的编码为000010，表示该逻辑地址对应的页号为2。查页表，得到物理地址是4（十进制），即物理块为：0001 0010 0000 0000，拼接块内地址0000 0000 0101 1100，得0001 0010 0101 1100，即125CH。2、答：逻辑地址（2，154）表示段号为2，即段首地址为480K，154为单元号，则实际物理地址为480K+154。3、4、5、见课堂笔记。6、（1）答：由程序中逻辑地址组成的地址范围称为逻辑地址空间或简称为地址空间。而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，也称为存储空间。（2）答：在具有地址变换机构的计算机中，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。逻辑地址是指用户程序经编译后，每个目标模块以0为基地址进行的顺序编址。逻辑地址又称相对地址。物理地址是指内存中各物理存储单元的地址从统一的基地址进行的顺序编址。物理地址又称绝对地址，它是数据在内存中的实际存储地址。（3）答：虚地址同逻辑地址，实地址同物理地址（4）重地位是把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程。根据重定位的时机不同，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）。（5）7、答：请求页式管理的基本原理是将逻辑地址空间分成大小相同的页，将存储地址空间分块，页和块的大小相等，通过页表进行管理。页表包括页号和块号等数据项，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，得到相应的物理地址。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，以转入所需的页。页式存储管理将不经常用的页面调出内存，使内存的利用率提高；虚拟内存的容量大，用户不必担心内存不够。不要求作业连续存放，有效解决了“碎片”问