2025年大学大二（操作系统）内存管理机制阶段测试试题及答案

2025年大学大二（操作系统）内存管理机制阶段测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本大题共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.操作系统中，内存管理的主要功能不包括以下哪一项？A.内存分配B.内存回收C.内存加密D.内存保护2.以下哪种内存分配方式会产生内部碎片？A.分页存储管理B.分段存储管理C.固定分区分配D.可变分区分配3.在分页存储管理中，页面大小通常是A.任意大小B.固定的C.根据程序大小而定D.根据内存大小而定4.虚拟内存的主要目的是A.提高内存利用率B.加快程序执行速度C.减少内存开销D.方便内存管理5.段页式存储管理结合了A.分页和分段的优点B.分区和分页的优点C.分区和分段的优点D.以上都不对6.进程在运行过程中，若其访问的页面不在内存中，则会发生A.缺页中断B.越界中断C.非法操作中断D.以上都不对7.页面置换算法中，最佳置换算法（OPT）A.是实际可行的算法B.只是理论上的最优算法C.容易实现D.效率很高8.以下哪种内存保护机制可以防止进程非法访问其他进程的内存空间？A.基址寄存器和限长寄存器B.页表C.段表D.以上都可以9.动态重定位是在A.程序编译时进行B.程序装入时进行C.程序执行时进行D.以上都不对10.物理地址是A.程序中使用的地址B.内存中的实际地址C.经过重定位后的地址D.以上都不对11.在可变分区分配中，首次适应算法A.总是从内存低地址开始查找空闲分区B.总是从内存高地址开始查找空闲分区C.随机查找空闲分区D.以上都不对12.伙伴系统是一种A.内存分配算法B.内存回收算法C.内存管理策略D.以上都不对13.内存紧缩的目的是A.提高内存利用率B.加快程序执行速度C.减少内存开销D.方便内存管理14.虚拟内存的容量受到以下哪些因素的限制？A.物理内存大小B.外存大小C.计算机系统的地址结构D.以上都是15.段式存储管理中，段的长度是A.固定的B.不固定的C.根据程序大小而定D.根据内存大小而定16.页式存储管理中，页号和页内偏移量是通过A.页表转换得到物理地址B.段表转换得到物理地址C.直接计算得到物理地址D.以上都不对17.以下哪种内存分配方式适合多道程序设计？A.固定分区分配B.可变分区分配C.分页存储管理D.以上都适合18.内存管理中，地址映射是指A.将逻辑地址转换为物理地址B.将物理地址转换为逻辑地址C.对地址进行加密D.对地址进行压缩19.在段页式存储管理中，地址空间是A.一维的B.二维的C.三维的D.以上都不对20.操作系统为每个进程分配一个页表，页表的作用是A.记录进程的内存使用情况B.将逻辑地址转换为物理地址C.管理进程的虚拟内存空间D.以上都是第II卷（非选择题共60分）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。请简要回答问题。1.简述分页存储管理的基本原理。2.什么是虚拟内存？它有哪些优点？3.说明段式存储管理中段的概念及优点。4.简述页面置换算法中的最近最久未使用（LRU）算法。论述题（共20分）答题要求：本大题共2小题，每小题10分。请详细阐述你的观点。1.比较分页存储管理和分段存储管理的异同点。2.分析可变分区分配中几种常用分配算法的优缺点。材料分析题（共10分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：在一个采用分页存储管理的系统中，有一个进程的页表如下所示：|页号|块号||----|----||0|2||1|3||2|1||3|4|该进程要访问逻辑地址2345，其中页号为2，页内偏移量为345。1.计算该逻辑地址对应的物理地址。设计题（共10分）答题要求：请设计一个简单的内存分配与回收方案，要求能够有效管理内存空间并减少碎片。答案：1.C2.C3.B4.A5.A6.A7.B8.A9.C10.B11.A12.A13.A14.D15.B16.A17.D18.A19.B20.D简答题答案：1.分页存储管理将内存划分为大小相等的页，程序也按同样大小的页进行划分。进程的逻辑地址空间由页号和页内偏移量组成。通过页表将逻辑页号映射为物理块号，再结合页内偏移量得到物理地址。2.虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术。它使得应用程序认为它拥有连续的可用的内存（一个连续完整的地址空间），而实际上，它通常是被分隔成多个物理内存碎片，还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上，在需要时进行数据交换。优点有提高内存利用率、可运行比物理内存大的程序等。3.段是程序中逻辑上相对独立的部分。优点有便于实现程序和数据的共享、便于实现动态链接、便于对程序和数据进行动态增长等。4.LRU算法根据页面调入内存后的使用情况，选择最近最久未使用的页面进行置换。它能较好地反映程序的局部性原理，但实现起来开销较大。论述题答案：1.相同点：都采用离散分配方式，提高内存利用率。不同点：分页是将程序和内存均按固定大小划分，对用户透明；分段是按程序逻辑结构划分，段长可变，对用户可见。分页地址是一维的，分段地址是二维的。分页主要用于实现虚拟内存，分段更利于程序的模块化和共享。2.首次适应算法：优点是简单，易实现，能快速找到合适分区；缺点是会使内存低地址部分产生碎片。最佳适应算法：总是挑选满足要求的最小空闲分区，能减少碎片，但查找开销大，可能导致大的空闲分区被分割。最坏适应算法：挑选最大空闲分区，可避免形成小碎片，但易使大程序无法装入。材料分析题答案：页号为2，对应的块号为1，页内偏移量为345，所以物理地址为1×页大小+345。由于未给出页大小，假设页大小为1024，则物理地址为：1×1024+345=136