操作系统概论存储管理同步练习及答案

1、操作系统概论存储管理同步练习及答案一、单项选择题 1要保证一个程序在主存中被改变了存放位置后仍能正确执行，则对主存空间应采用（）技术。A动态重定位B静态重定位C动态分配D静态分配2固定分区存储管理把主存储器划分成若干个连续区，每个连续区称一个分区。经划分后 分区的个数是固定的，各个分区的大小（ ）。A是一致的B都不相同C可以相同，也可以不相同，但根据作业长度固定D在划分时确定且长度保持不变 3采用固定分区方式管理主存储器的最大缺点是（）。A不利于存储保护B主存空间利用率不高C要有硬件的地址转换机构D分配算法复杂4采用可变分区方式管理主存储器时，若采用最优适应分配算法，宜将空闲区按（）次序登记在

2、空闲区表中。A地址递增 B地址递减C长度递增 D长度递减5在可变分区存储管理中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能要与相邻空闲区 合并。在修改未分配区表时，使空闲区个数不变且空闲区始址不变的情况是（ ）空闲区。 A无上邻也无下邻B无上邻但有下邻C有上邻也有下邻D有上邻但无下邻6在可变分区存储管理中，采用移动技术可以（）。A汇集主存中的空闲区B增加主存容量C缩短访问周期D加速地址转换7页式存储管理中的页表是由（）建立的。A操作员 B系统程序员C用户 D操作系统8采用页式存储管理时，重定位的工作是由（）完成的。A操作系统 B用户 C地址转换机构 D主存空间分配程序 9采用段式存储管理时，一个

3、程序如何分段是在（）决定的。A分配主存时B用户编程时C装人作业时 D程序执行时10采用段式存储管理时，一个程序可以被分成若干段，每一段的最大长度是由（）限定的。A主存空闲区的长度B硬件的地址结构C用户编程时D分配主存空间时11实现虚拟存储器的目的是（）。A扩充主存容量B 扩充辅存容量C实现存储保护D加快存取速度12 LRU页面调度算法是选择（ ）的页面先调出。A最近才使用B最久未被使用C驻留时间最长D驻留时间最短13若进程执行到某条指令时发生了缺页中断，经操作系统处理后， 当该进程再次占用处理器时，应从（ ）指令继续执行。A被中断的前一条B被中断的后一条C被中断的D开始时的第一条14下面的存储

4、管理方案中，（）方式可以采用静态重定位。A固定分区B可变分区C 页式D段式二、多项选择题1采用（ ）管理方式时应使作业使用的逻辑地址空间和占用的绝对地址空间都是连续的。A固定分区B可变分区C页式D段式E段页式 2可实现虚拟存储器的存储管理方式有（）。A固定分区B可变分区C页式D段式 E段页式 3页式存储管理与段式存储管理的共同点是（）。A逻辑地址都是连续的B都采用动态重定位C作业信息均可分散存放在不连续的主存区域中 D如何分页和分段都由用户确定E均要由地址转换机构作支撑4实现虚拟存储器后，可以（）。A提高主存空间利用率B减少系统开销C允许逻辑地址空间大于主存实际容量D. 缩短作业的执行时间E有

5、利于多道程序设计三、填空题1把 地址转换成 地址的工作称为重定位。2重定位的方式可以有 和 两种。3用户程序中使用的地址被称为 地址，但处理器必须按 访问主存储器才能保证程序的正确执行。4采用动态重定位时一定要有硬件的 机构作支持。5采用 重定位时不允许作业在执行过程中改变存放区域。6在可变分区存储管理中采用 技术可集中分散的空闲区。7可变分区存储管理中常用的分配主存的算法有 、 和 。8采用页式存储管理时，程序中的逻辑地址可分成 和 两部分。9页式存储管理中的页表是由 建立的。10采用页式存储管理的系统中， 若逻辑地址中的页号用 8位表示，页内地址用 16 位表示，则用户程序的最大长度可为

6、字节，主存分块大小为 字节。11若段式存储管理中供用户使用的逻辑地址为24 位，其中段内地址占用 16 位，则用户程序最多可分为 段。当把程序装人主存时， 每段占用主存的最大连续区为 字节。12段页式存储管理兼顾了段式在逻辑上 和页式在管理上 的优点。13若允许用户使用的逻辑地址空间大于主存储器的绝对地址空间，则应采用 存储管理技术。14当采用分页式虚拟存储管理时，如果在作业执行过程中需访问的页面不在主存储器中， 则硬件将发出一个 中断。15常用的页面调度算法有 调度算法、 调度算法和 调度算法。四、问答题1对采用动态重定位方式装人主存的作业，在任何时刻都可改变它在主存中的存放位置吗 为什么2

7、简述固定分区存储管理和可变分区存储管理的区别。 3固定分区存储管理的主要缺点是什么可采用哪些方法来改进 4用可变分区方式管理主存时，假定主存中按地址顺序依次有五个空闲区，空闲区的大小 依次为 32K，10K，SK，228K，100K。现有五个作业 J1 ，J2，J3, J4 和 J5，它们各需主存 量为 1K，10K，108K，28K和 115K。若采用最先适应分配算法，能把这五个作业按J1J5的次序全部装人主存吗按怎样的次序装人这五个作业可使主存空间利用率最高 5与可变分区存储管理相比，采用页式存储管理时处理器在单位时间里执行指令的数量是 增加还是减少为什么6假定某采用页式存储管理的系统中，

8、 主存容量为 1M，被分成 256 块，块号为 0，1，2， 255。 现有一个共 4 页（页号为 0，1，2，3）的作业被依次装人到主存的第2，4，1，5 块中。请回答：（1）主存地址应该用多少位来表示？（ 2）作业每一页的长度为多少字节逻辑地址中的页内地址部分应占用多少位？（ 3）把作业中每一页占用的主存块起始地址填人下表。（4）若作业执行中要从第 0页的第 75 单元和第 3页的第 548单元读信息， 那么，实际应从 主存的哪两个单元读信息请把应访问的主存绝对地址用二进制编码的十六进制数表示。 7有一个程序要把 100 X100 的数组置初值“ 0”，现假定有两个主存块可用来存放数组中

9、的元素， 每个主存块可以存放 200 个数组元素， 数组中的元素按行编址。 两个主存块的初始 状态都为空，若程序编制如下：（1）Var A ： array 1.100 of array 1.100 of integer ；for j ： 1 to 100 dofor i ： 1 to 100 doA i ， j :=0（2）Var A ： array 1.100 of array 1.100of integer ；for i: 1 to 100 dofor j ： 1 to 100 doAi ，j:=0当采用 LRU页面调度算法时，对上述两种程序编制方法各会产生多少次缺页中断 8在一个采用分页

10、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 页已经装人主存，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。9. 某采用段式存储管理的系统为装入主存的一个作业建立了如下的段表：请计算该作业访问 0， 432， 1，010，2，500，3，400时（方括号中第一个元素为段号，第二个元素为段内

11、地址）的绝对地址。 处理器能按计算出来的绝对地址存取信息吗、单项选择题1A2 D3 B5 D 6A7 D8C9B 10 B11 A12 B13C14 A、多项选择题1A，B2C，D,E3B，C，E4A，C,E三、填空题1逻辑地址，绝对地址2静态重定位，动态重定位3逻辑地址，绝对地址4地址转换 5静态6移动 7最先适应，最优适应，最坏适应8页号，页内地址9操作系统102的 24次方， 2的 16次方112的 8次方， 2的 16次方12清晰，方便13虚拟14缺页15. 先进先出（ FIFO）、最近最少使用（ LRU）、最近最不常用（ LFU）四、问答题1 分析采用动态重定位时，由于装人主存的作业

12、仍保持原来的逻辑地址，所以，必要时 可改变它在主存中的存放位置。 但是，不是任意、一个作业都能随意移动的。 如果某个作业 在执行过程中正在等待外围设备传输信息， 那么就不能改变该作业在主存中的存放位置。 这 是因为外围设备被启动后， 是按已确定了的主存绝对地址进行信息传输的， 并在信息传输期 间不受中央处理器的控制且与其并行工作。 此时，如果中央处理器改变了作业在主存中的存 放位置， 那么外围设备并不感知而仍将按原来确定的主存绝对地址继续传输信息。于是， 该作业就得不到从外围设备传送来的信息或不能把正确的信息传送给外围设备。所以， 仅当作业处于两种情况时才能被改变存放位置，即：（1）该作业不在

13、与外围设备交换信息的状态下；（ 2）若作业正在与外围设备交换信息，则必须等待信息交换结束后才可改变其存放位 置。 题解 对采用动态重定位方式装入主存的作业， 不是在任何时刻都可改变它在主存中的存 放位置的， 仅当作业不在与外围设备交换信息的状态下才能改变它在主存中的存放位置。 这 是因为外围设备被启动后，是按作业原来确定的位置（绝对地址） 进行信息传输的。如果在 信息传输期间改变作业的存放位置， 则该作业就得不到来自外围设备的信息或外围设备不能把该作业的正 确信息保存起来。 2 题解固定分区存储管理是把主存储器预先划分成若干个连续区，每个连续区称为一个 分区。 一旦划分好后， 在系统运行过程中

14、分区的大小和个数固定不变。 一般采用静态重定位 的方式装入作业，作业在执行过程中不能改变存放位置。可变分区存储管理是在装入作业时按作业的实际需求量划分分区， 随着作业的不断装入、 执 行和撤离， 分区的个数和长度也会不断地发生变化。 为提高主存空间的利用率， 采用动态重 定位方式装入作业， 作业执行过程中只要满足移动条件就可改变在主存中的存放位置， 但要 有硬件的地址转换机构作支持。3 题解固定分区存储管理的主要缺点是主存空间利用率不高。为了提高主存空间的利用 率，可以采取如下措施：（1） 根据经常出现的作业的大小和数量来划分分区，尽可能使各个分区充分被利用。（2）各分区按长度顺序排列，只要顺

15、序查找就可方便地找出能满足作业要求的最小分区分 配给作业，既可减少分区内空间的浪费，又可尽量保留较大的分区，有利于装入大作业。（3）按作业对主存空间的需求排成多个作业队列，各作业队列中的作业只能进入规定的分 区，以防止小作业进入大分区，从而减少分区内空间的浪费。4 分析最先适应分配算法总是顺序查找空闲区表，找到第一个能满足作业长度要求的空 闲区， 分割这个空闲区， 一部分分配给作业， 另一部分仍作为空闲区。 由于实现这种算法时 总是把空闲区按地址顺序登记在空闲区表中， 所以本题中的作业 J1 和 J2 都会被装入到长度 为 32K 的空闲区，占用了其中 11K（ 1K10K）的空间，还剩余 2

16、1K 的空间仍为空闲区。紧随着的作业 J3 需要 108K的主存空间，故只能将它装入到长度为228K 的第四个空闲区中，装入后还剩余120K仍为空闲区，把其中的 28K再分配给作业 J4 后剩余的空闲空间为 92K。现在系统中仍 有五个空闲区， 长度依次分别为 21K，10K，5K，92K和 100K，显然都不能满足作业 J5 的 115K 的需求量。因而，若采用最先适应分配算法不能把这五个作业按J1J5 的次序全部装入主存储器。如果仍采用最先适应分配算法则可把对主存需求量大的作业先装入到较大的空闲区中， 以避 免小的作业去分割大的空闲区，保证大作业有足够的空闲区可使用。若把J5 先装入到 2

17、28K的区域中占用其中的 115K 后保留一个 113K 的空闲区，应把这个空间留给作业 J3 ，否则 J3将无法装入。为了使其它作业不去分割这个空闲区，可以再把 J4 装入到第一个空闲区，装 入后还剩余 4K 空间，把其中的 1K 用来装 J1。然后 J2 正好占用第二个空闲区 10K ，最后 把 J3 装入到 113K 的区域中后剩余 5K 空间。最初的第三个空闲区（ 5K）和第五个空闲区 （100K）仍维持空闲状态。所以，采用最先适应分配算法时若按J5 ，J4，J1，J2,J3 的次序装入，则可充分利用主存空间，把五个作业同时装入主存储器。 当然，上述的装入次序不是惟一的。 例如，按次序

18、 J5，J3，J1，J4，J2 装入；或按 J3，J1,J4,J2 ， J5 的次序装入等等均是可以的。 题解 若采用最先适应分配算法不能把五个作业按J1 J5 的次序全部装入主存储器。若按J5， J4，J1，J2,J3 的次序装入，则可充分利用主存的空闲空间，把五个作业同时装入主存 储器中。5分析 页式存储管理可以把逻辑上连续的作业信息分散存放到若于个不连续的主存区域 中，作业信息被分散存放后操作系统要为该作业建立一张页表， 以指出逻辑页号与主存块号 的对应关系。于是， 作业执行时处理器每取出一条指令后，必须根据逻辑地址先查页表，根 据该页所在的主存块号才能换算出确切的绝对地址。而可变分区存

19、储管理在进行地址转换 时，比页式存储管理少了一个查页表的过程。 由于页表是存放在主存储器中的， 故页式存储 管理为了查页表就要比可变分区存储管理多花一次访问主存储器的时间。显然， 采用页式存储管理执行一条指令的时间要比采用可变分区存储管理执行一条指令的时间长。 因而，单位 时间里执行的指令数会减少。 题解 与可变分区存储管理相比， 采用页式存储管理时处理器在单位时间里执行指令的数量 会减少。这是因为，页式存储管理在进行地址转换时要多花一次访问主存储器查页表的时间， 因而延长了指令的执行时间，使得单位时间里执行指令的数量减少。6分析由于主存容量为 1M，而 1M等于 2的20 次方，因而主存地址

20、应用 20位来表示。 1M的主存空间被分成 256 块，因而每一块的长度为 2 的 20 次方 2 的 8 次方 2 的 12 次方 4096（字节）。 在页式存储管理的系统中，作业信息分页的大小应该与主存分块的大小一 致，故作业每一页的长度应为 4096个字节。于是，逻辑地址中的页内地址部分应占 12 位。 因为主存块的大小为 4096 个字节（ 4K字节），块的编号从 0 开始，主存的绝对地址也是从0 开始的，故每个主存块的起始地址为：块长 * 块号 =4K*块号现作业被分成四页（页号为 0，1，2，3）且分别装入到第 2，4，1，5 块中。那么，这四页 信息所在主存块起始地址应依次为：8

21、K，16K， 4K， 20K。作业执行时应把逻辑地址转换成绝对地址，地址转换的一般公式为：绝对地址 =块号*块长 +页内地址利用二进制乘法的特性， 只要把根据页号从页表中查得的块号作为高地址部分， 把逻辑地址 中的页内地址作为低地址部分，就能得到对应的绝对地址。根据本题的假设，主存地址共20 位，页内地址占用了 12 位，因而，高地址部分占 8 位，低地址部分占 12 位。若作业执 行中要从第 0 页第 75 单元读信息，则实际应从主存第 2 块的第兀单元去读信息。于是，高 地址部分为块号 2，用 8 位二进制码表示为： 00000010；低地址部分为单元号（页内地址） 75，用 12位二进制

22、码表示为 000001001011；形成的 20 位绝对地址为： 0000001。同样地， 当要从第 3 页的第 548 单元读信息时，实际应从主存第5 块的第 548 单元去读信息。于是，高地址部分应为块号 5，低地址部分应为单元号 548，用二进制码表示的 20 位绝对地址就应 该为： 0000000。题中要求把绝对地址用二进制编码的十六进制数来表示，即把每四位二进 制码作为一个十六进制的数，其对应关系为：二进制编码 十六进制编码000000001100102001130100401015011060111710008100191010A1011B1100C1101D1110E1111F因

23、而，第 0 页第 75单元的绝对地址可表示为： 0204B第 3 页第 548 单元的绝对地址可表示为： 05224题解（ 1）主存地址应该用 20 位来表示。（2）作业每一页的长度应为 2 的 12 次方=4096个字节，逻辑地址中的页内地址部分应占用12 位。（3）作业中每一页占用主存块的起始地址为：页号起始地址08K1 16K2 4K3 20K（4）若作业执行中要从第 0页的第 75单元读信息， 则实际应从主存的第 2块第75单元读， 应访问的主存绝对地址用二进制编码的十六进制数表示为对204B。若要从第 3 页的第 548单元读信息， 则实际应从主存的第 5块第 548 单元读，应访问

24、的主存绝对地址用二进制编码 的十六进制数表示为： 05224。7分析 根据题意，主存块的大小为每块可存放200 个数据元素，故作业信息也按每页200 个元素来划分。现作业信息是由 100 X 100 的数组元素组成，因而共被分成 50 页。由 于作业信息是按行编址的， 故每顺序的两行元素在同一页面中， 可被同时装到一个主存块中。 有两个主存块可供该程序使用， 因而程序被装人主存时可把开始两页 （共四行元素） 的信息 分别装人两个主存块。那么，程序执行时若按（1）的编制方法，将对每一列中的各元素顺序清“ 0”，即对一列中的元素都清“ 0”后再对下一列的元素清“ 0”。由于开始两页已被装人主存，所

25、以第一列的四个元素将先被顺序清“ 0”。但当要对第一列的第五个元素清LRU调度算法应淘汰最近最0”时却发现该元素不在主存中，因而产生一次缺页中断，按少使用的第一页， 使腾出的主存空间可用来存放当前需访问的第三页， 即装人第五、 六两行 元素。程序继续执行时每对两个元素初始化后都要产生一次缺页中断，因而对第一列的 100 个元素初始化会产生（ 50-2 ）次缺页中断。对以后的 99 列来说，为对每一列元素初始化都 将产生 50 次缺页中断。 故（1）的编制方法执行程序时总共会产生 （50*100-2 ）次缺页中断。 若按（ 2）的编制方法，将对一行的元素都清“ 0”后再对下一行的元素清“ 0”。

26、因而，开 始的两页（四行元素）信息先被初始化。当要对第五行元素初始化时将产生缺页中断，按 LRU调度算法淘汰最近最少用的第一页后可把当前需访问的包含第五、六两行元素的第三页装人主存。 程序继续执行时每对两行元素全部初始化后才产生一次缺页中断， 因而共会产生 （50-2 ）次缺页中断。 题解 程序被装人主存时可把开始两页（四行）装人所分到的主存块中。对于（1 ）所编制的程序执行时将按列对元素初始化，除对第一列的前四个元素初始化时不会产生缺页中断 外，以后每对两个元素初始化时都要产生一次缺页中断， 故缺页中断次数为 （ 50*100-2 ）次。 对于（ 2）所编制的程序执行时将按行对元素初始化，除

27、对前四行元素初始化时不会产生缺 页中断外，以后每对两行元素初始化时都要产生一次缺页中断，故缺页中断次数为（ 50-2 ） 次。8分析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：次序 所要访问的字地址 该地址所在页号1 11512 22823 12014 88 05 44646 10217 32134329 260 210 167 1现只有第 0 页已经在主存但尚有两块主存空间可供使用，所以作业执行时依次访问第 1 页和第 2 页时均要产生

28、缺页中断， 但不必淘汰已在主存中的页面， 可把第五页和第 2 页装人到可 使用的主存块中，现在主存中已有0、 1、2 三个页面的信息。在进行第三、第四次访问时不会产生缺页中断，而在第五次访问第 4 页时将产生一次缺页中断。此时，若采用FIFO 算法应淘汰最先装人主存的第 0 页，而采用 LRU算法则应淘汰最近最久没有使用的第2 页。显然， 进行第六次访问不会产生缺页中断， 而在第七次访问时必须经缺页中断处理来装人第3 页。为此， FIFO算法会淘汰第 1页， LRU算法会淘汰第 0 页。于是，作业继续执行时，对 FIFO算法来说，将在第十次访问 时再产生一次缺页中断， 为了装人当前需用的第 1 页而应淘汰第 2 页；对 LRU算法来说， 将