5、存储管理

一、选择题
1.存储器管理的主要功能是内存分配、地址映射、内存保护和(  )。
A.内存扩充    B.外存扩充    C内存和外存扩充  D.地址保护
2.把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作( )
A.编译    B.连接    C.运行    D.重定位
3.物理地址对应的是(  )。
A.模块中的地址  B. 内存中的地址    C.外存中的地址    D.数据的起始地址 4.逻辑地址对应的是( )
A.数据的起始地址  B.内存中的地址    C.模块中的地址    D.外存中的地址 5.动态重定位是在(  )时进行的重定位。
A.程序执行时    B.开机时  C.启动时    D.装入内存时
6.静态重定位是在(  )时进行的重定位。
A.程序执行时    B.开机时    C.启动时    D.装入内存时
笔顺编号
7.在目标程序装入内存时,一次性完成地址修改的方式是( )
A 静态重定位    B.动态重定位    C.静态连接    D.动态连接点焊机电极
8.下列关于缓冲技术描述正确的是( )
A.以空间换取时间的技术            B.以时间换取空间的技术
C.是为了协调CPU与内存之间的速度  D.是为了提高外设的处理速度
9.可变式分区管理的分配策略中,首次适应算法是按照 (  ) 顺序排列空闲区。
A.起始地址递减    B.起始地址任意
C.起始地址递增    D.分区大小递增
10.可变式分区又称为动态分区,它是在系统运行过程中,(  )时动态建立的。
A.在作业装入    B.在作业创建    C.在作业完成  D.在作业未装入
11.在可变分区存储管理中,将空闲区按照长度递增的顺序排列的分配算法是( )
A.首次适应算法    B.最佳适应算法    C.最坏适应算法  D.循环首次适应算法 12.可重定位分区分配中的碎片是( )
A.磁盘的一小部分  B.外存的一小部分
C.内存中容量小、无法利用的小分区  D.内存中的小分区
13.在分页存储管理系统中,从页号到物理块号的地址映射是通过(  )实现的。
A.段表    B.页表    C.PCB    D.JCB
14.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
15.页表的作用是实现从页号到物理块号的(  )。
A.逻辑映射    B.物理映射    C.地址映射    D.逻辑地址映射
16.虚拟存储器的基本特征是:虚拟扩充、部分装入、离散分配和(  )
A.虚拟保护    B.虚拟装入    C.一次对换    D.多次对换
17.虚拟存储管理策略可以(  )。
A.扩大物理内存容量    B.扩大物理外存容量
修鞋技术C.扩大逻辑内存容量    D.扩大逻辑外存容量
18.虚拟存储器受到的限制有外存的容量和(  )。
A.指令中表示地址的字长  B.内存的容量  C.硬件的好坏    D.以上的观点都对 19.在页式存储管理中,每当CPU形成一个有效地址时,要查页表,这—工作是由(  )实现
的。
A.硬件自动    B.操作系统    C.查表程序  D.存取控制程序
20.具有虚拟存储功能的管理方法是(  )
A.可变分区存储管理  B.请求分页存储管理
C.段式存储管理      D.段页式存储管理
21.采用(  )不会产生内部碎片
A.分页存储管理  B.分段存储管理  C.固定分区存储管理  D.段页式存储管理 22.最佳适应算法的空闲区是(  )。
A.按大小递增顺序排列的    B.按大小顺序递减排列的
C.按地址由小到大排列的    D.按地址由大到小排列的
二、填空题
1.在采用请求分页式存储管理的系统中,地址变换过程可能会因为    、    和    等原因而产生中断。
2.存储管理应实现的功能是:主存空间的分配与保护、      、主存的共享和    。 3.某虚拟存储器的用户空间共有32个页面,每页1KB,主存16KB。假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3页分别分配的物理块号分别为5、10、4、7,那么虚地址0A5CH对应的物理地址是        。
4.在分区分配算法中,首次适应算法倾向于优先利用内存中        部分的空闲分区,从而保留了        部分的大空闲区。
5.动态重定位是在目标程序执行过程中,在CPU访问内存之前,由        来完成将指令或
数据的相对地址转换为物理地址的过程。
6.        把主存储器分成大小相等的许多存储块,每个存储块称为一块,与此对应,程序的逻辑地址也分成大小相同的页,页的大小与块的大小相等。
7.        必须为每个作业建立一张段表,且对每一段都对应有一张页表。
8.整体对换技术通常以    为单位。
9.置换算法是在主存中没有        时被调用的,它的目的是选出一个被        的页面,如果内存中有足够的        存放所调入的页,则不必使用        。
11.系统中刚刚被淘汰的页面在不久之后又要访问,以致整个页面调度非常频繁,辅存一直保持忙的状态,而处理机的有效执行速度很慢,多数进程处于阻塞状态,这种情况叫做      。
三、判断题
1.即使在多道程序环境下,用户也能设计用内存物理地址直接访问内存的程序。(  ) 2.在可变分区存储管理方法中,最佳适应法的效果必定优于首次适应法。    (  )
3.用可变分区法不能完全消除内部碎片。    (  )
4.对于静态重定位方式,作业无法在主存中浮动。    (  )
5.页式存储管理系统不利于共享和保护。    (  )
6.段式存储管理系统有利于共享和保护。    (  )
7.在现代计算机中,计算机程序、通道程序使用的都是逻辑的地址,因此,必须先进行地址转换才能到正确的内存地址。    (  )
8.为了减少内部的碎片,页应越小越好。    (  )
9.采用页式存储管理时,要求逻辑地址与物理地址都是连续的。    (  )
10.内存越大,进程运行就越快。    (  )
11.在页式虚存系统中,为了提高内存利用率,允许用户使用不同大小的页面。(  ) 12.在虚拟存储系统中,操作系统为用户提供了巨大的存储空间。因此,用户地址空间的大小可以不受任何限制。    (  )
13.在支持虚拟地址空间的操作系统环境下,CPU能运行比该计算机主存容量还大的程序。( )
14.在页式虚存系统中,驻留集增大,则页故障数肯定会减少。    (  )
15.在虚拟页式存储系统中,LRU置换策略总优于FIFO策略。    (  )
16.虚拟存储器不是物理上扩大内存空间,而是逻辑上扩充了内存容量。    (  )
17.虚拟存储空间实际上就是全部的辅存空间。( )
18.在请求分页系统中,为了实现请求一页的功能,在页表中必须增加2个数据项,它们是中断位和访问位。
四、解析题
1.存储管理的主要研究内容是什么?
2.什么是地址重定位?有哪几种地址重定位方法。
3.某系统采用页式(Paging)存储管理策略,拥有逻辑空间32页,每页2KB物理空间1MB。
(1)写出逻辑地址格式;
(2)进程的页表有多少项?
4.在一个分区存储管理系统中,按地址从低到高排列的空闲分区的长度分别是:10KB、4KB、20KB、18KB、7KB、9KB、12KB、15KB。对于下列顺序的段请求:12KB、10KB、15KB、18KB 分别使用首次适应法和最佳适应法,试说明空间的使用情况。
5.某操作系统采用可变分区分配存储管理方法,系统占用低地址部分的126KB。用户区大小为386KB,且用户区起始地址为126KB,用空闲分区表管理空闲分区。若分配时采用分配空闲区高地址部分的方案,且初始时用户区的386KB空间空闲,对下述申请序列;
作业1申请80KB,作业2申请56KB,作业3申请120KB,作业1完成并释放80KB,作业3完成并释放120KB,作业4申请156KB,作业5申请80KB。
试用首次适应算法处理上述作业序列,并回答下列问题:
(1)画出作业1、2、3进入主存后,主存的分布情况:
(2)画出作业1、3完成后,主存的分布情况;
(3)画出作业4、5进入系统后的内存分布情况。
6.什么是碎片?为解决碎片问题可以采用哪些存储管理技术?每种存储管理技术所需要的硬件和软件支持是什么?
7.请求分页存储管理的主要特点是什么?实现该方案的关键技术是什么?
8.考虑一个由8个页面、每页1024字节组成的存储空间,把它映射到容量为32个物理块的存储器中,试问逻辑地址和物理地址分别是多少位?为什么?
9.假定某页式存储管理系统中,主存为128KB,分成32块,块号为0、1、2、3、 (31)铣床主轴
某作业有5块,其页号为0、1、2、3、4,被分别装入主存的3、8、4、6、9块中。有一逻辑地址为[3,70]。试求出相应的物理地址(其中方括号中的第一个元素为页号,第二个元素为页内地址,按十进制计算),并画图说明地址变换过程。
10.在某段式存储管理系统中,有一作业共4段,段号分别为0、1、2、3,段表如下表所示。 试计算逻辑地址[0,45],[1,50],[2,60],[3,90]相应的主存地址。当无法进行地址转换时,应说明产生何种中断(其中方括号中的第一个元素为页号,第二个元素为页内地址,按十进制计算)。
段号 段长 主存起始地址 状态
0 500 1500 0
1 400 2600 0
2 120    1合金加工
3 85 380 0
11.试叙述页式系统的地址变换步骤(带快表)。
12.某请求页式存储管理,允许用户编程空间为32个页面(每页1KB),主存为16KB。如有一个用户程序有10页长,且某时刻该用户页面映射表如下表所示。如果程序执行时遇到以下两个虚地址:0AC5H、1AC5H,试计算它们对应的物理地址。
虚页号 物理块号
0 1 2 3
8 7 4 10
13.某系统采用请求分页存储管理,内存块大小为1024字节,程序字长16位,地址寄存器长18位。有一程序空间的大小是5页,页表如下表所示,试计算程序字0455H、1386H 的物理地址。
页号 块号 状态
0 1AH l
1 16H    1
2 0
3 0
4 0
14.为实现分页式虚拟存储,页表中至少应含有哪些内容?
15.试给出段页式系统的地址变换过程(带有联想存储器)。
汽车尾气抽排系统16.一台计算机有4个页框,装入时间、上次引用时间和它们的R(读)与M(修改)位见下表(时间单位:滴答),请问NRU、FIFO、LRU和第二次机会算法将替换哪一页?
页 装入时间 上次引用时间R M
0 1 2 3 126
230
120
160
279
260
272
280
1
1
1
1
17.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:115,2
28,120,88,446,102,321,432,260,167,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:
(1)按FIFO调度算法将产生几次缺页中断,写出依次淘汰的页号序列及缺页中断率。
(2)按LRU调度算法将产生几次缺页中断,写出依次淘汰的页号序列及缺页中断率。 18.考虑如下访问序列:0,1,0,3,1,2,4,3。驻留集大小为两个页面,分别求出采用LRU和OPT替换算法控制上述访问串的故障数和页故障率。
19.对下述页面走向:7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1当内存块数量为3时,试问LRU、FIFO、OPT三种置换算法的缺页次数各是多少?
(注意,内存块最初都是空的,凡第一次用到的页面都产生一次缺页。)
20.考虑一个460字的程序的下述内存访问序列:10,11,104,170,73,309,185,245,246,434,458,364。
(1)假定页面大小为100字,试给出页面走向访问串。例如,此题前5个页面走向访问
串为0,0,1,1,0,……。
(2)假定内存中有200个字可供程序使用,试问采用FIFO置换的缺页次数是多少?
(3)若采用LRU置换算法,缺页次数是多少?
(4)若采用OPT置换算法,缺页次数是多少?
21.(1)假设某计算机系统NONAME共有4页物理地址空间(4Frames),其操作系统的虚拟地址管理采用“最近最少使用”页面置换算法(LRU)。当一进程依次访问下列虚拟地址空间的页面时(又称引用串,ReferenceString),请计算其缺页(PageDefault)次数:
1,2,3,4,5,3,4,1,6,7,8,7,8,9,7,8,9,5,4,5,4,2
(2)LRU需要一定的硬件支持(如计数器、堆栈等)。假设NONAME为每页内存配备了一个
标志位(DirtyBit),请设计一种变形的LRU算法,并且说明:
1)标志位的初始值;  2)何时修改标志位;
3)如何选择应换出的页面;
4)利用此变形的LRU算法,计算对上述引用串的缺页次数。
22.设某作业占有7个页面,如果在主存中只允许装入4个工作页面(即工作集为4),作业运行时,实际访问页面的顺序是1,2,3,6,4,7,3,2,1,4,7,5,6,5,2,1。
试用FIFO与LRU页面调度算法,列出各自的页面淘汰顺序和缺页中断次数,以及最后留驻主存4页的顺序(假设开始的4个页面已装入主存)。
23.在某请求分页管理系统中,一个作业共5页,作业执行时依次访问如下页面: 1,4,3,1,2,5,1,4,2,1,4,5,若分配给该作业的主存块数为3,分别采用FIFO、LRU页面置换算法,试求出缺页中断的次数及缺页率。
24.考虑下面的访问串:1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6。假定有4、5、6个页块,应用下面的页面替换算法,计算会出现多少次缺页中断?(注意:所给定的页块初始均为空,因此,首次访问一页时就会发生缺页中断)。
(1)LRU(最近最久未使用算法);(2)FIFO(先进先出算法);(3)OPT(最优算法)。 25.某请求分页存储管理系统使用一级页表,假设页表总在主存中。
(1)如果一次存储访问需要200ns,那么访问一个数据需要多长时间?
(2)现在增加一个快表,在命中或失误时均有20ns的开销,假设快表的命中率为85%,
那么访问一个数据的时间为多少?
26.对于一个利用快表且页表存于内存的分页系统,假定CPU一次访存时间为lus,访问快表的时间可以忽略不计。
(1)如果85%的地址映射可以直接通过快表完成(即命中率为85%),那么进程完成一次
内存读/写的平均有效时间是多少?
(2)若快表的命中率只有50%,那么进程完成一次内存读/写的平均有效时间是多少?
(3)快表命中率对平均有效访问时间有何影响?
27.虚拟存储器的特征是什么?虚拟存储器的容量主要受到哪两方面的限制?
练习题参考答案
一、选择题
1.A 2.D 3.B  4.C 5.A  6.D  7.A 8.A
9.C 10.A 11.B 12. C 13.B 14. B 15. C 16.D 17.C 18.A 19.A 20. B 21.B 22. A
二、填空题
1.越界,缺页,访问权限错误  2.主存空间地址重定位,主存的扩充
3. 125CH      4.中、低地址:高地址。
5.硬件地址映射机构或重定位寄存器
6.分页存储管理      7.段页式存储管理
8.进程        9.空闲块,淘汰,空闲块,  置换算法
10.抖动
三、判断题
1. X
2.X
3.√
4.√
5.√
6.√
7.√
8.X
9.X 10.X 11.X 12.X 13.√ 14.X 15.X 16.√17.X 18.X

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