计算机操作系统典型例题解析之四.doc

存储器管理例题解析【例1】可变分区存储管理系统中，若采用最佳适应分配算法，“空闲区表”中的空闲区可按（A ）顺序排列。A、长度递增 B、长度递减 C、地址递增 D、地址递减分析：最佳适应算法要求每次都分配给用户进程能够满足其要求的空闲区中最小的空闲区，所以为了提高算法效率，我们把所有的空闲区，按其大小以递增的顺序形成一空闲分区链。这样，第一个找到的满足要求的空闲区，必然是符合要求中最小的。所以本题的答案是A。【例2】虚拟存储技术是（B ）。A、扩充主存物理空间技术B、扩充主存逻辑地址空间技术C、扩充外存空间的技术D、扩充输入/输出缓冲区技术分析：所谓虚拟存储器，是指仅把作业的一部分装入内存便可运行作业的存储器系统。具体地说，所谓虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。实际上，用户所看到的大容量只是一种感觉，是虚的，故称之为虚拟存储器。虚拟存储技术是一种性能非常优越的存储器管理技术、故被广泛地应用于大、中、小型机器和微型机中。所以本题的答案是B。【例3】很好地解决了“零头”问题的存储管理方法是（A ）。A、分页存储管理方式 B、分段存储管理方式C、多重分区管理 D、可变式分区管理分析：“零头”也就是内存碎片，是指内存中无法被利用的小空闲区。在有些内存管理方式下，系统运行一段时间后，内存的碎片会占据相当的数量的空间。分段存储管理方式、多重分区管理、可变式分区管理都会因为内存分配回收产生“零头”，而分页存储管理方式，按事先划分好的内存块为单位分配回收内存，所以不会产生“零头”。所以本题的答案是A。【例4】系统“抖动”现象的发生是由（B ）引起的。A、交换的信息量过大 B、置换算法选择不当C、内存容量不足 D、请求分页管理方案分析：“抖动”现象是指刚被换出的页很快又要被访问，为此，又要换出其他页，而该页又很快被访问，如此频繁地置换页面，以致大部分时间都花在页面置换上。交换的信息量过大，内存容量不足都不是引起系统“抖动”现象的原因，而选择的置换算法不当才是引起“抖动”现象的根本原因，例如，先进先出算法就可能产生“抖动”现象。所以本题的答案是B。【例5】虚拟存储管理系统的基础是程序的（C）理论。A、全局性 B、虚拟性 C、局部性 D、动态性分析：虚拟存储技术是基于程序的局部性原理的，程序的局部性原理体现在两个方面：时间局部性和空间局部性。时间局部性是指一条指令被执行后，那么它可能很快会再次被执行，空间局部性是指若某一存储单元被访问，那么与该存储单元相邻的单元可能也会很快被访问。所以本题的答案是C。【例6】简述页和段的区别。答：分页和分段有许多相似之处，但是在概念上两者完全不通，主要表现在：页是信息的物理单位，分页是为了系统管理内存的方便而进行的，故对用户而言，分页是不可见的，是透明的；段是信息的逻辑单位，分段是作业逻辑上的要求，对用户而言，分段是可见的。页的大小是固定的，由系统决定；段的大小是不固定的，由用户作业本身决定。从用户角度看，分页的地址空间是一维的，而段的地址空间是二维的。【例7】简述什么是覆盖？什么是交换？覆盖和交换的区别是什么？答：所谓覆盖，是指同一主存区可以被不同的程序段重复使用。通常一个作业由若干个功能上相互独立的程序段组成，作业在一次运行时，也只用到其中的几段，利用这样一个事实，我们就可以让那些不会同时执行的程序段共用同一个主存区。所谓交换，就是系统根据需要把主存中暂时不运行的某个(或某些)作业部分或全部移到外存，而把外存中的某个(或某些)作业移到相应的主存区，并使其投入运行。覆盖技术要求程序员必须把一个程序划分成不同的程序段，并规定好它们的执行和覆盖顺序，操作系统根据程序员提供的覆盖结构来完成程序之间的覆盖。覆盖主要在同一个作业或同一个进程内进行；而交换主要是在进程或作业之间进行。另外，覆盖只能覆盖那些与覆盖程序段无关的程序段。【例8】对一个将页表放在内存中的分页系统：（1）如果访问内存需要0.2s，有效访问时间为多少？（2）如果增加一个快表，且假定在快表中找到页表项的几率高达90，则有效访问时间又是多少（假定查找快报需花的时间为0）？分析：每次访问数据时，若不使用快表，则需要两次访问内存，即先从内存的页表中读出页对应的块号，然后再根据形成的物理地址去存取数据；使用快表时，若能从快表中直接找到对应的页表项，则可立即形成物理地址去访问相应的数据，否则，仍需两次访问内存。答： （1）有效访问时间为：20.2=0.4s（2）有效访问时间为：0.90.2+（10.9）20.2=0.22s【例9】在分页虚拟存储管理系统中，为什么说一条指令执行期间可能产生多次缺页中断？答：因分页虚拟管理方式中，只要作业的部分页在内存，该作业就能执行，而在执行过程中发现所要访问的指令或者数据不在内存时，则产生缺页中断，将所需的页面调入内存。在分页虚拟存储管理系统中，一条指令（如Copy A to B ）可能跨了两个页，而其中要访问的操作数可能也跨了两个页。当要执行这类指令，而相应的页都不在内存时，就将产生多次缺页中断（如Copy A to B可能产生6次缺页中断）。练习题及参考答案一、多项选择题1不需硬件地址转换机构支撑的存储管理方式是（AD ）。A、单用户连续方式 B、可变分区方式 C、页式和段式 D、固定分区方式E、段页式2可用上下界限寄存器实现存储保护的是（ACE ）存储管理。A、分段 B、段页式 C、可变分区 D、分页 E、固定分区3在下列存储器管理方案中，能实现虚拟存储的是（CD ）A、分区管理 B、分页存储管理C、请求分页存储管理 D、请求分段存储管理E、段页式存储管理4在下列算法中，可用于页面置换算法的是（ABE ）。A、先进先出算法 B、LRU算法C、优先级高者优先算法 D、时间片轮转法E、Clock算法二、填空题1在存储器管理中，页是信息的物理 单位，段是信息的逻辑单位。页面大小由系统确定，段的大小由_用户作业本身确定。 2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地址转换。3为了解决碎片问题，可采用一种方法，将内存中的所有作业进行移动，使原来分散的多个小分区拼接成一个大分区，这种方法称为紧凑。4覆盖技术的关键是提供正确的覆盖结构。5页表的作用是实现从页号到物理块号的映射。6程序执行的局部性原理体现在时间局部性和空间局部性两个方面。 7在分页虚拟存储管理方式中，常采用的页面置换算法有：最佳置换算法，淘汰不再使用或最远的将来才使用的页；先进先出算法，选择淘汰在主存驻留时间最长的页；最近最少使用算法，选择淘汰离当前时刻最近的一段时间内使用得最少的页。 8所谓虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。 9、可变分区中为提高主存利用率，采用紧凑技术，但这样做花费处理器时间，增加系统开销。10可变分区存储管理中主存预先不分区，作业装入主存时，在主存用户空闲区内划分出一块与作业大小相同大小适合的连续区域装入。 11段页式存储管理兼顾了段式在逻辑上清晰和页式存储管理上方便的优点。 12页面调度算法的选择是很重要的，如果选用了