第四章存储器管理
一、单项选择题
1.测得某个采用按需调页（Demand-paging)策略的计算机系统部分状态数据为：CPU
利用率20%，用于对换空间的硬盘利用率97.7%，其他设备的利用率5%。由此判定系统出现
异常。此种情况下_____能提高利用率。
a.安装一个更快的硬盘
b.通过扩大硬盘容量增加对换空间
c.增加运行进程数
d.加内存条来增加物理空间容量
2.不具有虚拟存储功能的管理方法包括____。
a.可变分区存储管理
b.页式存储管理
c.段式存储管理
d.段页式存储管理
3.最佳适应算法的空白区是_____。
a.按大小递减顺序
b.按大小递增顺序排列
c.按地址由小到大排列
d.按地址由大到小排列
4.存储管理方案中，_____可采用覆盖技术。
a.单一连续区存储管理
b.可变分区存储管理
c.段式存储管理
d.段页式存储管理
5.页式虚拟存储管理的主要特点是______。
a.不要求将作业装入到主存的连续区域
b.不要求将作业同时全部装入到主存的连续区域
c.不要求进行缺页中断处理
d.不要求进行页面置换
6.在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1的情况是______。
a.无上邻空闲也无下邻空闲
b.有上邻空闲但无下邻空闲
c.有下邻空闲但无上邻空闲
d.有上邻空闲也有下邻空闲
7.为使虚存系统有效地发挥其预期的作用，所运行的程序应具有的特性是
a.该程序不应含有过多的I/O操作
b.该程序的大小不应超过实际的内存容量
c.该程序应具有较好的局部性（locality）
d.该程序的指令相关不应过多
8.某虚拟存储器系统采用页式内存管理，使用LRU页面替换算法，考虑下面的页面访
问地址流（每次访问在一个时间单位中完成）：
1 8 1 7 8
2 7 2 1 8
3 8 2 1 3 1 7 1 3 7假定内存容量为4个页面，开始时是空的，则页面失效次数是。
a. 4
b. 5
c. 6
d.7
9.在分区分配方案中，需要执行靠拢（或紧凑）的操作是
a.固定式分区
b.可变式
c.可再定位式分区
d.多重式分区
10.系统“抖动”现象的发生是由引起的。
a.置换算法选择不当
b.交换的信息量过大
c.内存容量不足
d.请求页式管理方案
11.作业在执行中发生了缺页中断，经系统将该缺页调入内存后，应继续执行
a.被中断的前一条指令
b.被中断的指令
c.被中断的后一条指令
d.程序的第一条指令
12.下面关于虚拟存储器的论述中，正确的论述是
a.作业在运行前必须全部装入内存并在运行过程中也一直驻留内存
b.作业在运行前不必全部装入内存并且在运行过程中也不必驻留内存.
c.作业在运行前不必全部装入内存但在运行过程中必须驻留内存
d.作业在运行前必须全部装入内存但在运行过程中不必驻留内存。
13、采用不会产生内部碎片。
a、分页式存储管理
b、分段式存储管理
c、固定分区式存储管理
d、段页式存储管理
14、把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中物理地址称为。
a、加载
b、重定位
c、物理化
d、逻辑化
15、在请求分页存储管理方案中，如果所需的页面不在内存中，则产生缺页中断，它属于中断.
a、硬件故障
b、I/O
c、外
d、程序
16、联想存储器在计算机系统中是用于的。
a、存储文件信息
b、与主存交换信息
c、地址变换
d、存储通道程序
17、在可变式分区分配方案中，将空白区在空白区表中按地址递增次序排列是。
a、最佳适应算法
b、最差适应算法
c、最先适应算法
d、最迟适应算法
18、用于请求分页存储管理的表格是。
a、PMT
b、SMT
c、空白区表
d、分区状态表
19、空白区表中，空白区按其长度由小到大进行查找的算法称为算法。
a、最佳适应
b、最差适应
c、最先适应
d、最迟适应
20、在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是。
a、节省主存空间
b、物理上扩充主存容量
c、提高CPU效率
d、实现主存共享
21、动态重定位技术依赖于。
a、重定位装入程序
b、重定位寄存器
c、地址机构
d、目标程序
22、在下列存储管理方案中，不适应于多道程序设计的是。
a、单一连续分配
b、固定式分区分配
c、可变式分区分配
d、段页式存储管理
23.在可变式分区存储管理中的拼接技术可以.
A.缩短访问周期
B.增加主存容量
C.加速地址变换
D.使空闲区集中
24.下面哪种内存管理方法有利于程序的动态链接?( )
A.分段存储管理
B.分页存储管理
C.可变式分区管理
D.固定式分区管理
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.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.
3.把作业装入内存中即进行地址变换的方式称为_____________,而在作业执行期间,当访问到指令或数据时才进行地址变换的方式称为______________.
4.存储管理应实现的功能是:主存空间的分配与保护、_____、主存空间的共享和
______.
5.分区存储管理方案不能实现虚拟的原因是___________.
6.设有8页的逻辑空间,每页有1024字节,它们被映射到32块的物理存储区中.那么,逻辑地址的有效位是__________位,物理地址至少是__________位.
7.设一段表为:
是________.
8.虚拟存储器通常由______和_______两级存储系统组成,为了在一台特定的机器上执
行程序,必须把__________映射到这台机器主存储器的________空间上,这个过程称为_________.
9.静态重定位是由专门设计的_______完成的,而动态重定位是靠_________来实现的.
10.在段式存储管理中,段的保护措施通常有_______和________两种.
11.在可变分区存储管理中,分区的保护通常采用和两种方式.
12.多道程序设计的引入给存储管理提出了新的课题,应考虑的三个问题是.
和.
13.在存储管理方案中,可用上.下限地址寄存器存储保护的是.
15.采用变换技术获得的好处是以牺牲为代价的.
16.用户编程时使用地址,处理机执行程序时使用地址.
17.在请求分页系统中,反复进行”入页”和”出页”的现象称为.
18.地址再定位的两种方式是和.
19.在页式和段式管理中,指令的地址部分其结构形式分别为和.
20.静态重定位在时进行,而动态重定位在中进行.
简答题
4.1什么叫重定位？动态地址重定位的特点是什么？
重定位是指作业装入与其地址空间不一致的物理空间所引起的地址变换过程。重定位分为静态定位和动态重定位两种形式。静态重定位是在作业装入内存时进行地址重定位，而动态重定位则是在程序执行中访问指令或数据时进行地址重定位。动态重定位的特点是：（1）地址变换机构由硬件实现；
（2）在程序的执行过程中进行地址变换；
（3）程序可以在内存中移动且也可不必连续存放。
4.2分区式管理时，主要使用的有关数据结构有哪些？常用哪几种方法寻找和释放空闲区？这些方法各有何优缺点？
为实现分区式管理，系统必须使用相应的数据结构来记录内存的使用情况并为内存的分配提供依据。常用的数据结构有：
（1）空闲分区表：为内存中每个未分配的分区设一个表项，包括分区号、分区始址和分区大小的信息。
（2）空闲分区队列：为实现对空闲分区的分配和回收，在每个分区的始端设置有关分
区分配的信息及连接各空闲分区的前向指针，在分区的尾部再设置一个后向指
针，从而将所有的空闲分区连成一个双向队列。
寻找和释放空闲区的常用算法及优缺点如下。
（1）最佳适应（Best Fit）算法；空闲区队列中的空闲区按其容量递减的次序排列。
当需要一个空闲区时则由小到大进行查找。
最佳适应算法的优点是：
①如果有一个空闲区的容量正好满足要求，则该空闲区必被选中；
②如果不存在恰好满足要求的空闲区，则选中的必是容量最接近的空闲区，而较大的空
闲区被保留下来，以后在要求分配较大空闲区时则容易满足。
最佳适应算法的主要缺点是选中的空闲区通常不可能恰好满足要求，在分配之后的剩余空间往往很小，以致于难以使用，且都集中在队列的前部，增加了查找空闲区的次数。此外，在回收空闲区时，为了将回收区与相邻空闲区合并，使之成为一个较大空闲区，则可能要查遍整个空闲区队列，因为空闲区是按大小排列而不是按地址排列。
（2）最差适应（Worst Fit）算法：与最佳适应算法相反，空闲区按容量递增次序排列。
最差适应算法的优点是：
①每次只和空闲区队列的头一个空闲区比较，如满足要求则立即进行分配，否则系统
无满足要求的空闲区，减少了查找次数。
②分配后余下的剩余空间（即空闲区）比较大，不会产生过多的无用空闲区。
最差适应算法的缺点是工作了一段时间后所剩的空闲区大小比较均匀，当需要较大空闲区时则得不到满足。此外，在回收空闲时存在着与最佳适应算法同样的问题。
（3）最先适应(First Fit)算法：空闲区按地址大小递增顺序排列。分配空闲区时是由队首开始查找直到找到一个足以满足要求的空闲区，而不管它究竟有多大。
最先适应算法的优点是：
①尽可能利用存储器的低地址部分，在高地址部分则保留了较多或较大的空闲区，以
后需要较大空闲区时则容易满足。
②由于空闲区按地址递增排列，这使回收区与相邻空闲区的合并比较容易。
最先适应算法的缺点是在低地址部分很快集中了许多非常小的空闲区，这使空闲区分配时查找次数增加。
（4）循环首次适应算法（下次适应算法）：将空闲区按地址大小递增顺序构成一循环队列。每次需要空闲区时总是从上次查找结束的地方开始，直至找到一个足够大
的空闲区。
循环首次适应算法的优点是：
①存储器利用更加均衡，不至于使小空闲区集中于存储器的低端。
②回收空闲区与最先适应算法同样方便。
循环首次适应算法的缺点是工作一段时间后所剩空闲区大小比较均匀，当需要较大
空闲区时则得不到满足。
4.3什么是动态链接？用何种内存分配方法可以实现这种链接技术？
动态链接就是指作业运行过程中需要调用某一程序模块时，再去装入并链接它；对于未使用的程序模块，这种动态链接法就不会链接它。
在分段存储管理系统中，由于地址空间是二维的，且每一段是一组有意义的信息或具有独立功能的程序段，因而可在作业运行过程中当调用到一个程序段或数据段时再进行动态装入和链接。所以，采用段式内存分配方法可以实现动态链接技术。
4.4在存储管理中，覆盖和对换技术所要解决的是什么问题？各有什么特点？
覆盖技术和对换技术是两种扩充内存的技术。覆盖技术主要用于早期的操作系统中，而
对换技术在现代操作系统中仍有较强的生命力。
覆盖技术是基于这样的思想，即一个程序不需要把所有的指令和数据都装入内存，而是将程序划分为若干个功能相对独立的程序段，按照程序的逻辑结构让那些不会同时执行的程序段共享同一块内存区。这样使用户感觉到内存扩大了，从而达到内存扩充的目的。
对换是指先将内存某部分的程序或数据写入外存交换区，然后再从外存交换区中调出指定的程序或数据到内存中来，并让其执行的一种内存扩充技术。覆盖技术要求程序员提供一个清晰的覆盖结构，即由程序员来完成把一个程序划分为不同的程序段并规定好它们的执行及覆盖顺序。操作系统根据程序员提供的覆盖结构来完成执行过程中程序段的覆盖。因此，程序员必须熟悉计算机的硬件及内存情况，这对程序员的要求较高。
与覆盖技术相比，对换则完全由操作系统实现，它不要程序员做特殊的工作，整个过程对程序员是透明的。对换主要是在进程或作业之间进行，而覆盖则主要在同一个作业或同一个进程内进行。此外，覆盖只能在彼此无关的不同覆盖段之间进行。
4.5分页存储管理有效地解决了什么问题？试叙述其实现原理。
（1）以同样大小的块为单位划分存储器，块是内存分配的基本单位，块的大小为2的幂次。
（2）以同样大小的页划分作业的地址空间，页与块的大小相等。
（3）作业在存储器中可存放在不连续的块中，并通过页表记录每一页所对应的存储块。
（4）通过地址变换机构动态地实现作业的逻辑地址到内存的物理地址转换。
4.6何谓虚拟存储器？举一例说明操作系统是如何实现虚拟内存的。
4.7覆盖技术与虚拟存储技术有何本质不同？交换技术与虚存中使用的调入/调出技术有何相同与不同之处？
覆盖技术与虚拟存储技术的本质不同如下：
(1)覆盖技术与虚拟存储技术本质的不同在于覆盖程序段的长度要受主存容量大小的
限制，而虚拟存储器的最大长度不受主存容量的限制而只受计算机结构的制约。
(2)覆盖技术中的覆盖段由用户设计，即用户要参与对主存的划分操作，而虚拟存储技术由系统提供逻辑空间给用户使用，由逻辑空间到主存物理空间的地址变换工作完全由系统完成.
交换技术是将主存中处于就绪队列或阻塞队列中的进程暂时由主存调至辅存,以便使更多的作业被选中调入主存来达到提高系统效率的目的.虚存中使用的调入/调出技术是从存贮角度考虑利用辅存来扩充内存,即提供一个大于实际主存的逻辑空间给用户使用.两者的相同之处是:都采用交换技术来交换主存与辅存的信息;不同之处是:交换技术并未提供大于实际主存的逻辑空间给用户使用,并且该技术也不是直接面向用户的(用于进程的交换);而虚存技术则是提供大于主存的逻辑空间给用户使用,是直接面向用户的.
4.8在虚拟页式存储系统中引入了缺页中断:
(1)试说明为什么引入缺页中断?
(2)缺页中断的实现由哪几部分组成?并分别给出其实现方法.
虚拟页式存储系统是在页式存储体统的基础上实现虚拟存储器的,也即一作业在执行时并不是所有的页面均放入主存，那么当访问的页面不在主存时,则产生中断并由系统响应中断将该缺页由辅存调至主存,然后恢复中断并继续执行。所以,对于虚拟页式存储系统,系统必须引入相应的缺页中断.缺页中断的实现由硬件和软件两部分共同完成:
①硬件方面:CPU在执行一条指令时首先形成操作数的有效地址,然后计算页号,检查页表看该页是否在主存中.如果该页在主存则进行地址变换,按变换后的地址取出操作数并完
成该指令的功能,然后继续执行下一条指令,如果该页不在主存,则引起缺页中断并进入缺页中断处理程序.
②软件方面:在中断处理程序中,首先利用存储器分块表（ＭＢＴ）检查主存是否有空闲块,如果没有则选择主存中的一页淘汰(该页被修改过还需写入辅存),并修改页表（ＰＭＴ）和存储器分块表，此时便出现了空闲块。在空闲块的情况下，系统根据页表中提供的该页磁盘地址将该页调入主存的空闲块中，然后修改ＰＭＴ和ＭＢＴ，最后再重新执行刚才被中断的指令
4.9 LRU算法的基本思想是什么?有什么特点?给出该算法的流程图.
LRU算法的基本思想是:根据局部性原理,按照一个作业在执行过程中已执行过的页面访问踪迹来推测未来的页面走向，即认为过去一段时间里不曾被访问过的页面,在最近的将来可能也不会再被访问。所以，LRU算法即为：当需要置换一个页面时,选择在最近一段时间最久不用的页面予以淘汰。
LRU算法能够普遍适用于不同类型的程序。但是，LRU算法的实现比较困难，这是因为要不断地对前面访问过的页面历史加以记录和更新。如果这种不断地修改完全由软件实现，则系统开销太大；如果由硬件实现则将增加硬件成本。
4.10选择页面大小是一个如何进行衡量的问题,试指出大页面和小页面各自的优点.
较大页面的优点如下:
(1)页表的大小与页面大小成反比,较大页面可节省实现地址映射所需的存储空间及其他资源;
(2) 较大的页面可使虚拟存储器的实现更加简单;
(1)在主存和辅存之间传送较大页面比传送较小页面更加有效;
⑷联想存储器(也称快表)的项数有限,对于同样项数的快表,较大页面意味着可高效实现更多存储空间的地址变换,从而减少快表失效的次数.
较小页面的优点如下:
(1)节省存储空间,即减少内零头(内碎片);
(2)节省进程的启动时间,许多进程都比较小,所以采用小页面可加快进程的调用.
4.11试论述虚拟存储器的优点.
虚拟存储器的优点如下.
(1)扩充了主存空间。虚拟存储器将主存和辅存统一管理，使得超过主存空间的程序也能运行。
（2）多个进程可以共享主存空间。虚拟存储器把主存空间划分为较小的块（页面或段），并以块为单位分配给各进程。这样，多个进程就可以共享一个较小的主存空间，从而实现并发执行。此外，大多数虚拟存储器还可以减少程序的启动时间，因为这些程序不必等到全部程序和数据都装入主存就可开始执行。
（3）用户不必做存储管理工作。在非虚拟存储器中，用户必须对大作业完成所谓的程序覆盖工作，而虚拟存储器解决了这个问题，它自动地对主，辅存进行管理，从而免除了用户的负担。
（4）采用动态再定位技术简化了程序的装入。动态再定位技术是在程序执行中真正访问指令和数据时才进行地址变换而形成物理地址的。动态再定位使得同一程序可以很方便的装入到主存中任何不同的位置上运行。
4.12什么是局部性原理？什么是抖动，有什么办法减少系统的抖动现象？
局部性原理是指在所有程序的执行过程中，在一段时间内cpu总是集中地访问程序中的某一部分而不是对程序的部分具有平均的访问概率。虚拟存储器就是基于局部性原理而实现的。
抖动是指当给进程分配的内存小于所要求的工作区时，由于内，外（即主、辅）存之间交换频繁，访问外存的时间和输入输出处理的时间大大增加，反而造成cpu有效处理时间的降低，使得系统性能下降。如在页面置换算法设置不好的情况下，就会出现同一个页面频繁的在主、辅存之间入页和出页这种“抖动”现象。
为了防止抖动的产生，在页面置换中，一方面要采用合适的置换算法，另一方面在进行页面淘汰或置换时，可以将缺页的进程锁住，不让其换出页面（因该进程正在进行），从而防止抖动的发生。此外，防止抖动发生的另一个办法是设置较大的内存工作区。
4.13在内存管理中，“内零头”和“外零头”各指什么？在固定式分区分配，可变式分区分配、页式虚拟系统中，各会存在何种零头？为什么？
在页式存储系统中，一个作业的地址空间不一定是页的整数倍，因而最后一页往往是装不满的。这样造成的零头称为“内零头”。在分区式存储系统中，由于对空闲区频繁的申请和释放，最后会形成在分区之间存在着一些无法使用的过小空闲区，这些小空闲区就称为“外零头”。更为规范的“内零头”和“外零头”。定义如下。
（1）内零头（也称内啐片）；若存储单元长度为N ，该块存储的作业长度为m，则剩下的长度为n-m的空间称为该单元的内零头。
⑵外零头（也称为外碎片）：若存储单元长度为n，若存在这样的存储块，在该系统所采用的调度算法下较长时间内无法选出一道长度不超过该块的作业，则称该块为外零头。
在固定式分区分配中两种零头均会存在，因为空间划分是固定的，无论作业长短，存储单元均不会随之变化，若作业短而存储块长则产生内零头，若作业长而存储块短则产生外零头。在可变式分区分配中只有外零头而无内零头，因为空间划分是依作业长度进行的，故不存在内零头，但划分后的剩余部分可能太小而无法使用则成为外零头。
在页式虚存中存在内零头而无外零头，因存储空间与作业均分为等长单位（块和页），所以不存在无法分配的单元，但作业长度并不是正好为页面大小的整数倍，因而在最后一页会出现剩余空间，即内零头。
在段式虚存会存在外零头而无内零头，因段式空间的划分类似于可变分区，即按段的实际大小划分，故不存在内零头，但仍然存在划分后的剩余部分可能太小而无法使用的问题，即外零头。
4.15在采用首次适应算法的分区管理中，回收内存时可能出现哪几种情况？应怎样处理这些情况？
4.16采用可变分区方式管理主存时，引入移动技术有什么优点？在采用移动技术时应注意哪些问题？
4.17某系统采用页式存储管理，并采用LFU算法淘汰页面。
（1）写出LFU算法的基本实现方法和原理。
（2）如果系统发生抖动，应如何解决？
LFU是最不经常使用页面的淘汰算法，当需要淘汰某一页时，首先选择到目前为止被访
问次数最少的一页予以淘汰。其实现方法是在页表中每一页增设一个访问计数器，即每当一页被访问时，该页对应的页表项计数器加1；在出现缺页中断时淘汰计数值最小的那一页，同时将所有的计数器清零。
（2）LFU算法发生抖动时应采取增加工作集的方法来减少抖动。在实际系统中为了防止抖动的发生，常常采用把缺页进程锁住不让其换出的方法，而调入的页则总是占据那些暂不执行进程所占有的内存空间，从而扩大缺页进程的工作集。
4.18交换扩充了主存，因此，交换也实现了虚拟存储器，对吗？
4.19为什么说请求页式管理可以实现虚拟存储器？
4.20以分页存储管理为例，说明动态地址映射的实现方法。
4.21简述LRU、NRU和LFU这3种页面置换算法的思想，并各给出一种可能的实现方案。
4.22局部与全局页面淘汰算法有何区别？为什么在多道系统中常用局部页面淘汰算法？
4.23何为静态链接？何为动态链接？请求页式采用什么链接技术？在虚拟段式系统中，缺页中断和链接中断各完成何种功能？
综合题
1．在现代计算机系统中，存储器是十分重要的资源，能否合理有效地使用存储器，在很大程度上反映了操作系统的性能，并直接影响到整个计算机系统作用的发挥。请问：（1）主存利用率不高主要体现为哪几种形式？
（2）可以通过哪些途径来提高主存利用率？
（1）内存利用率不高主要表现为以下形式：
①内存中存在着大量的、分散的和难以利用的碎片；
②暂时或长期不运行的程序和数据占据了大量的内存空间；
③作业较大时造成了内存的作业过少，当它们被阻塞时将造成CPU空闲，从而也
降低了内存的利用率；
④内存中存在着重复的拷贝。
（2）可分别采用下述途径来提高内存的利用率：
①将连续分配方式改为离散分配方式以减少内存的零头；
②增加对换机制，将那些暂时不能运行的进程或暂时不需要的程序和数据换出至
外存，以腾出内存来装入运行的进程；
③引入虚拟存储机制，使更多的作业能够装入内存，提高CPU和内存利用率；
④引入动态链接机制，当程序在运行中需要调用某段程序时才将该程序装入内存，
从而避免装入不会用到的程序段和数据；
⑤引入存储器共享机制，允许一个正文段或数据段被若干进程共享以消除内存中
的重复拷贝现象。
2．试述缺页中断与一般中断的主要区别。
3．虚拟存储器与一般存储器（磁盘作外存）的主要差别是什么？
虚拟存储器主要由主存和联机工作的外存共同组成。对虚拟存储器，用户可用机器指令地址码对整个程序统一编址，即拥有比主存容量更大的虚拟空间。外存可以是虚拟存储器的一个组成部分，也可以是用于保存数据和程序的外部存储器，是真实的物理设备。
4．在以进程为单位进行对换时，并非每次都要将整个进程换出？为什么？
在以进程为单位进行对换时，并非每次都要将整个进程换出。这是因为：（1）从结构上看，进程是由程序、数据和进程控制块组成。其中，进程控制块通常都常驻内存而并不换出。
（2）如果进程对应的程序或数据正被其他进程所共享，则也不能换出。
5．在页式虚存管理系统中，假定驻留集为m个页帧（初始所有页帧均为空），在长为P 的引用串中具有n个不同页号（n>m），对于FIFO、LRU两种页面替换算法，试给出页故障数的上限和下限，说明理由，并举例说明。
7．（1）请说明页式虚拟存储器的地址变换过程，并指出哪些操作是由操作系统完成的？
（2）在上述地址变换过程中，进程状态有无可能发生变化？如可能，则指出在哪些点上可能发生变化？
（1）页式虚拟存储器的地址变换过程如下。
①由分页地址变换机构将访问的逻辑地址分为页号和页内位移两部分。
②将页号与页表长度比较，若大于或等于页表长度，则表明本次访问地址已超越
了进程的地址空间，此时夭折该进程并给出越界错误信息；否则转③。
③查找页表，看该页是否在内存。若在内存则转⑥，否则挂起该进程并产生缺页中
断转④。
④执行缺页中断程序，查找空闲块，若内存中无空闲块则按置换算法淘汰内存中的一页，请求I/O将该页装入空闲块。
⑤更新页表中的有关信息。
⑥分页地址变换机构形成访问该页的内存物理地址（即将该页对应的块号与页内位移拼接）。
⑦重新启动挂起进程,执行刚才因缺页而中断的指令.
页式虚拟存储器的地址变换过程对用户是透明的,整个变换过程都是由操作系统完成的.
(2)在上述地址变换过程中,进程的状态可能发生变化,发生变化的情况如下.
①当本次访问地址超越进程的地址空间时,该进程被夭折(撤消).
②在产生缺页中断及处理过程中,该进程处于挂起状态.
③为了提高系统利用率,某些算法在内存空闲块紧张时将当前运行进程整个交换到辅
存上,这时该进程变为阻塞态.。
8．类似于请求分页存储管理中的请求调页那样,在请求分段存储管理中也可以采用请求式调段策略.试给出合理的段替换算法,并说明在段替换过程中会出现哪些在页面替换过程中不
出现的问题.
11. 设有一页式储存管理系统，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？
12. 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2048字节，对应的页表如表4.3所示。现有两逻辑地址为OA5CH和2F6AH，经过地址变换后所对应的物理地址各是多少？
13. 有一矩阵var A:array[1..100,1..100]of integer以行为先进行存储。有一个虚拟存储系统，物理内存共有三页，其中一页用来存放程序,其余两页用于存放数据。假设程序已在内存中占一页，其余两页空闲。
程序A:
for i:=1 to 100 do
for j:=1 to 100 do
A[i,j]=0;
程序B :
for i:=1 to 100 do
for j:=1 to 100 do
A[j,i]=0;
若每页可存放200个整数,程序A和程序B的执行过程式各会发生多少次缺页?试问：若有每页只能存放100个整数呢？以上说明了什么问题？
14. 考虑下面的页访问串：
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个页块，应用下面的页面替换算法，计算机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; ( 2 )FIFO; ( 3 )Optimal
第四章存储器管理23答案） 第四章存储器管理 学号姓名 一、单项选择题 存储管理的目的是（方便用户和提高内存利用率）。 外存（如磁盘）上存放的程序和数据（必须在CPU访问之前移入内存）。 当程序经过编译或者汇编以后，形成了一种由机器指令组成的集合，被称为（目标程序） 4、可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为（物理地址空间）。 5、经过（动态重定位），目标程序可以不经过任何改动而装入物理内存单元。 6、若处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（4GB ）字节。 7、分区管理要求对每一个作业都分配（地址连续）的内存单元。 8、（对换技术）是指将作业不需要或暂时不需要的部分移到外存，让岀内存空间以调入其他所需数据。 9、虚拟存储技术是（补充相对地址空间的技术）。 10、虚拟存储技术与（分区管理）不能配合使用。 11、以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是（对换技术）。 12、在请求页式存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起（缺页中断）。 13、在分段管理中，（以段为单位分配，每段是一个连续存储区）。 14、段页式存储管理汲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（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）。 15、段页式管理每取一次数据，要访问（3）次内存。 16、碎片现象的存在使得（内存空间利用率降低）。 下列（段页式管理）存储管理方式能使存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高。系统抖动是指（刚被调岀的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调岀现象）。 在请求分页系统中，LRU算法是指（近期最长时间以来没被访问的页先淘汰）。 为了实现存储保护，对共享区域中的信息（只可读，不可修改）。 21、单一连续存储管理时，若作业地址空间大于用户空间，可用（覆盖技术）把不同时工作的段轮流装入主存区执行。 动态重定位是在作业的（执行过程）中进行的。
《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： ①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。②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。③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
第四章存储器管理 一、单项选择题 1、存储管理的目的是（C ）。 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 2、在（ A）中，不可能产生系统抖动的现象。 A.固定分区管理 B.请求页式管理 C.段式管理 D.机器中不存在病毒时 3、当程序经过编译或者汇编以后，形成了一种由机器指令组成的集合，被称为（B ）。 A.源程序 B.目标程序 C.可执行程序 D.非执行程序 4、可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为（D ）。 A.符号名空间 B.虚拟地址空间 C.相对地址空间 D.物理地址空间 5、存储分配解决多道作业[1C]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[2C]变成[3D]，静态重定位由[4D]实现，动态重定位由[5A]实现。 供选择的答案： [1]：A 地址空间 B 符号名空间 C 主存空间 D 虚存空间 [2]、[3]： A 页面地址 B 段地址 C 逻辑地址 D 物理地址 E 外存地址 F 设备地址 [4]、[5]： A 硬件地址变换机构 B 执行程序 C 汇编程序 D 连接装入程序 E 调试程序 F 编译程序 G 解释程序 6、分区管理要求对每一个作业都分配（A ）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 7、（C ）存储管理支持多道程序设计，算法简单，但存储碎片多。 A.段式 B.页式 C.固定分区 D.段页式 8、处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（ B）字节。 A.2GB B.4GB C.100KB D.640KB 9、虚拟存储技术是（ A）。 A.补充内存物理空间的技术 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 10、虚拟内存的容量只受（ D）的限制。 A.物理内存的大小 B.磁盘空间的大小 C.数据存放的实际地址 D.计算机地址字长 11、虚拟存储技术与（A ）不能配合使用。 A.分区管理 B.动态分页管理 C.段式管理 D.段页式管理
第五、六章存储器管理练习题 (一)单项选择题 1．存储管理的目的是( ) A、方便用户 B．提高主存空间利用率 C．方便用户和提高主存利用率 D．增加主存实际容量2．动态重定位是在作业的( )中进行的。 A．编译过程 B．装入过程 C．修改过程 D．执行过程 3．提高主存利用率主要是通过( )实现的。 A．内存分配 B．内存保护 c．地址转换 D．内存扩充 4．可变分区管理方式按作业需求量分配主存分区，所以( )。 A.分区的长度是固定 B．分区的个数是确定的 C．分区长度和个数都是确定的 D．分区的长度不是预先固定的，分区的个数是不确定的5．( )存储管理不适合多道程序系统。 A．一个分区 B．固定分区 C.可变分区 D．段页式 6．可变分区管理方式下( )分配作业的主存空间。 A．根据一张主存分配表 B．根据一张已分配区表和一张空闲区表 C．根据一张“位示图”构成的主存分配表 D．由系统自由 7．可变分区常用的主存分配算法中不包括( )。 A．最先适应分配算法 B．顺序分配算法 C．最优适应分配算法 D．最坏适应分配算法8．在可变分区方式管理下收回主存空间时，若已判定“空闲区表第j栏始址＝归还的分区始址+长度”，则表示( )。 A．归还区有下邻空闲区 B．归还区有上邻空闲区 C．归还区有上、下邻空闲区 D．归还区无相邻空闲区 9．当可变分区方式管理内存空间去配时，要检查有无相邻的空闲区，若归还区始地址为S，长度为Ｌ，符合( )表示归还区有上邻空闲区。 A．第j栏始址＝Ｓ+Ｌ B．第j栏始址+长度＝Ｓ C．第j栏始址+长度＝Ｓ且第k栏始址＝S+L D．不满足A、B、Ｃ任一条件
第四章存储器管理 1．在存储管理中，采用覆盖和交换技术的目的是 A．节省内存空间B．物理上扩充内存容量C．提高CPU效率D．实现内存共享 2．采用不会产生内部碎片 A．分页式存储管理B．分段式存储管理 C．固定分区式存储管理D．段页式存储管理 3．某虚拟存储器系统采用页式内存管理，使用LRU页面替换算法，考虑下面的页面地址访问流： 1，8，1，7，8，2，7，2，1，8，3，8，2，1，3，1，7，1，3 假定内存容量为4个页面，开始时是空的，则缺页中断的次数A．4 B．5 C．6 D．7 4．最佳适应算法的空闲块链表是 A．按大小递减顺序连在一起B．按大小递增顺序连在一起C．按地址由小到大排列D．按地址由大到小排列5．在可变分区存储管理中的紧凑技术可以 A．集中空闲区B．增加内存容量 C．缩短访问周期D．加速地址转换 6．在固定分区分配中，每个分区的大小是 A．相同B．随作业长度变化 C．可以不同但预先固定D．可以不同但根据作业长度固定7．实现虚拟存储管理的目的是
A．实现存储保护B．实现程序浮动 C．扩充辅存容量D．扩充内存容量 8．采用分段存储管理的系统中，若地址是24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是 A．224B．216C．28 D．232 9．把作业地址空间使用的逻辑地址变成内存的物理地址称为A．加载B．重定位C．物理化D．逻辑化10．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 A．块B．基址C．分区D．段E．页号F．段长11．虚拟存储管理系统的基础是程序的理论 A．局部性B．全局性C．动态性D．虚拟性12．以下存储管理方式中，不适用于多道程序设计系统的是A．单用户连续分配B．固定式分区分配 C．可变式分区分配D．页式存储管理 13．在可变分区分配方案中，某一道作业完成后，系统收回其在内存空间并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1的情况是 A．无上邻空闲区也无下邻空闲区 B．有上邻空闲区但无下邻空闲区 C．无上邻空闲区但有下邻空闲区 D．有上邻空闲区也有下邻空闲区
第四章进程管理 1、一个由3个页面每页有2048个字节组成的程序，将它装入一个8个物理块组成的存储器中，装入的情况如下表所示： 给出下列逻辑地址，请计算出2617对应的物理地址： 答：1、P=int （2617/2048）=1 d=569 物理地址=7*2048+569=8761 2、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表所示。如果程序执行时遇到以下的虚地址：0AC5H ，1AC5H 试计算对应的物理地址。 答：2、0AC5H 12C5H, 1AC5H 的页号是6，超过了页表的范围，所以该地址非法，产生越界中断 3、假设某分页系统中，主存储器的容量为1MB=2^20，被分为256块，回答： 1）主存地址应该用 20 位来表示。 1 2 7 1 4 0 块号 页号
2）作业每一页的长度为 4096 ； 逻辑地址中的页内地址应该为 12 位。 4、在段式管理系统中，段表为 求下面逻辑地址对应的物理地址。 （1，10）；（2，500）；（3，400）；（5，32） 5、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， 95 1938 4 590 1350 3 90 100 2 20 2350 1 500 210 0 段长 内存起始地址 段号
分别计算逻辑地址14AAH，235BH，3B4CH，78DDH所对应的物理地址，并指出可能发生何种中断？（8分）注：1表示可寻址，0表示在外存。 6、在一个请求分页系统中，假定系统分配给作业的物理块数为3，并且此作业的页面走向为2、3、2、1、5、2、4、5、3、2、5、2。试用LRU算法计算出程序访问过程所发生的缺页次数和被替换的页面序列。 答案： 1、P=int（2617/2048）=1 d=569 物理地址=4*2048+569=8761 2、0AC5H的页号是2，对应的物理页号是4，所以物理地址应该为12C5H, 1AC5H的页号是6，超过了页表的范围，所以该地址非法，产生越界中断 3、假设某分页系统中，主存储器的容量为1MB，被分为256块，回答： 1）主存地址应该用 20 位来表示。 2）作业每一页的长度为 2048 ； 逻辑地址中的页内地址应该为 12 位。 4、（1，10）的物理地址=2350+10=2360 （2，500）的物理地址没有，因为段内地址长于段长，所以越界，产生越界中断。（3，400）的物理地址=1350+400=1750 （5，32）无物理地址，产生越界中断 5、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， 分别计算逻辑地址14AAH，235BH，3B4CH，78DDH所对应的物理地址，并指出可 能发生何种中断？（8分）注：1表示可寻址，0表示在外存。 答：逻辑地址14AAH所对应的物理地址64AAH； 逻辑地址235BH所对应的物理地址C35BH； 逻辑地址3B4CH在第3页，不在内存，会发生缺页中断； 逻辑地址78DDH在第7页，超过了页表长度，会发生越界中断；
第4章-存储器管理练习答案
第四章存储器管理 一、单项选择题 1、存储管理的目的是（C ）。 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 2、在（ A）中，不可能产生系统抖动的现象。 A.固定分区管理 B.请求页式管理 C.段式管理 D.机器中不存在病毒时 3、当程序经过编译或者汇编以后，形成了一种由机器指令组成的集合，被称为（B ）。 A.源程序 B.目标程序 C.可执行程序 D.非执行程序 4、可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为（D ）。 A.符号名空间 B.虚拟地址空间 C.相对地址空间 D.物理地址空间 5、存储分配解决多道作业[1C]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[2C]变成[3D]，静态重定位由[4D]实现，动态重定位由[5A]实现。 供选择的答案：
[1]：A 地址空间 B 符号名空间 C 主存空间 D 虚存空间 [2]、[3]： A 页面地址 B 段地址 C 逻辑地址 D 物理地址 E 外存地址 F 设备地址 [4]、[5]： A 硬件地址变换机构 B 执行程序 C 汇编程序 D 连接装入程序 E 调试程序 F 编译程序 G 解释程序 6、分区管理要求对每一个作业都分配（A ）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 7、（C ）存储管理支持多道程序设计，算法简单，但存储碎片多。 A.段式 B.页式 C.固定分区 D.段页式 8、处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（ B）字节。 A.2GB B.4GB C.100KB D.640KB 9、虚拟存储技术是（ A）。 A.补充内存物理空间的技术 B.补充相对地址空间的技术
第四章存储器管理 学号姓名 一、单项选择题 存储管理的目的是（方便用户和提高内存利用率）。 外存（如磁盘）上存放的程序和数据（必须在访问之前移入内存）。 当程序经过编译或者汇编以后，形成了一种由机器指令组成的集合，被称为（目标程序） 、可由调用执行的程序所对应的地址空间为（物理地址空间）。 、经过（动态重定位），目标程序可以不经过任何改动而装入物理内存单元。 、若处理器有位地址，则它的虚拟地址空间为（）字节。 、分区管理要求对每一个作业都分配（地址连续）的内存单元。 、（对换技术）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。 、虚拟存储技术是（补充相对地址空间的技术）。 、虚拟存储技术与（分区管理）不能配合使用。 、以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是（对换技术）。 、在请求页式存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起（缺页中断）。 、在分段管理中，（以段为单位分配，每段是一个连续存储区）。 、段页式存储管理汲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（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）。 、段页式管理每取一次数据，要访问（）次内存。 、碎片现象的存在使得（内存空间利用率降低）。 下列（段页式管理）存储管理方式能使存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高。 系统抖动是指（刚被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象）。 在请求分页系统中，算法是指（近期最长时间以来没被访问的页先淘汰）。 为了实现存储保护，对共享区域中的信息(只可读，不可修改)。 、单一连续存储管理时，若作业地址空间大于用户空间，可用( 覆盖技术)把不同时工作的段轮流装入主存区执行。 动态重定位是在作业的( 执行过程)中进行的。 固定分区存储管理一般采用(顺序分配算法)进行主存空间的分配。 ( 固定分区)存储管理支持多道程序设计，算法简单，但存储碎片多。 可变分区管理方式按作业需求量分配主存分区，所以( 分区的长度不是预先固定的，分区的个数是不确定的)。 分页存储管理时，每读写一个数据，要访问(次)主存。 段式存储管理中分段是由用户决定的，因此( )。Ａ．段内的地址和段间的地址都是连续的．段内的地址是连续的，而段间的地址是不连续的段内的地址是不连续的，而段间的地址是连续的段内的地址和段间的地址都是不连续的 ( )实现了两种存储方式的优势互补。．固定分区存储管理．可变分区存储管理．页式存储管理段页式存储管理 采用虚拟存储器的前提是程序的两个特点，—是程序执行时某些部分是互斥的、二是程序的执行往往具有( )。．顺序性．并发性局部性．并行性 在页面调度中，有一种调度算法采用堆栈方法选择( )．最先装入主页的页．最近最少用的页．最近最不常用的页．最晚装入的页 、在现代操作系统中，不允许用户干预内存的分配。（） 、固定分区式管理是针对单道系统的内存管理方案。（） 、采用动态重定位技术的系统，目标程序可以不经任何改动，而装入物理内存。（） 、可重定位分区管理可以对作业分配不连续的内存单元。（） 、利用交换技术扩充内存时，设计时必须考虑的问题是：如何减少信息交换量、降低交换所用的时间。（） 、在虚拟存储方式下，程序员编制程序时不必考虑主存的容量，但系统的吞吐量在很大程度上依赖于主存储器的容量。（） 、在页式存储管理方案中，为了提高内存的利用效率，允许同时使用不同大小的页面。（） 、页式存储管理中，一个作业可以占用不连续的内存空间，而段式存储管理，一个作业则是占用连续的内存空间。（） 、、、是正确的。
第四章存储器管理23 答案)
第四章存储器管理 学号姓名 一、单项选择题 存储管理的目的是（方便用户和提高内存利用率）。 外存（如磁盘）上存放的程序和数据（必须在CPU访问之前移入内存）。 当程序经过编译或者汇编以后，形成了一种由机器指令组成的集合，被称为（目标程序） 4、可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为（物理地址空间）。 5、经过（动态重定位），目标程序可以不经过任何改动而装入物理内存单元。 6、若处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（4GB）字节。 7、分区管理要求对每一个作业都分配（地址连续）的内存单元。 8、（对换技术）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。 9、虚拟存储技术是（补充相对地址空间的技术）。 10、虚拟存储技术与（分区管理）不能配合使用。 11、以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是（对换技术）。 12、在请求页式存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起（缺页中断）。 13、在分段管理中，（以段为单位分配，每段是一个连续存储区）。 14、段页式存储管理汲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（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）。 15、段页式管理每取一次数据，要访问（3）次内存。 16、碎片现象的存在使得（内存空间利用率降低）。 下列（段页式管理）存储管理方式能使存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高。 系统抖动是指（刚被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象）。 在请求分页系统中，LRU算法是指（近期最长时间以来没被访问的页先淘汰）。 为了实现存储保护，对共享区域中的信息(只可读，不可修改)。 21、单一连续存储管理时，若作业地址空间大于用户空间，可用( 覆盖技术)把不同时工作的段轮流装入主存区执行。 动态重定位是在作业的( 执行过程)中进行的。 固定分区存储管理一般采用(顺序分配算法)进行主存空间的分配。 ( 固定分区)存储管理支持多道程序设计，算法简单，但存储碎片多。 可变分区管理方式按作业需求量分配主存分区，所以( 分区的长度不是预先固定的，分区的个数是不确定的)。 分页存储管理时，每读写一个数据，要访问(2次)主存。 段式存储管理中分段是由用户决定的，因此( )。Ａ．段内的地址和段间的地址都是连续的B．段内的地址是连续的，而段间的地址是不连续的c段内的地址是不连续的，而段间的地址是连续的D段内的地址和段间的地址都是不连续的 ( )实现了两种存储方式的优势互补。A．固定分区存储管理B．可变分区存储管理c．页式存储管理D段页式存储管理 采用虚拟存储器的前提是程序的两个特点，—是程序执行时某些部分是互斥的、二是程序的执行往往具有( )。A．顺序性B．并发性C局部性D．并行性 在页面调度中，有一种调度算法采用堆栈方法选择( )A．最先装入主页的页B．最近最少用的页c．最近最不常用的页D．最晚装入的页 1、在现代操作系统中，不允许用户干预内存的分配。（） 2、固定分区式管理是针对单道系统的内存管理方案。（） 3、采用动态重定位技术的系统，目标程序可以不经任何改动，而装入物理内存。（） 4、可重定位分区管理可以对作业分配不连续的内存单元。（） 5、利用交换技术扩充内存时，设计时必须考虑的问题是：如何减少信息交换量、降低交换所用的时间。（） 6、在虚拟存储方式下，程序员编制程序时不必考虑主存的容量，但系统的吞吐量在很大程度上依赖于主存储器的容量。（）
第四章存储器管理 一、判断题 1.在固定分区分配中,每个分区的大小是（）。 A.相同 B.随作业长度变化 C.可以不同但预先固定 D.可以不同但根据作业长度固定 2.在可变分区分配中，首次适应算法的空闲区是（）。 A.按地址递增顺序连在一起 B.始端指针表指向最大空闲区 C.按大小递增顺序连在一起 D.寻找从最大空闲区开始 3.在可变分区分配中，最佳适应算法的空白区是（）。 A.按大小递减顺序连在一起 B.按大小递增顺序连在一起 C.按地址由小到大排列 D.按地址由大到小排列 4.设内存的分配情况如下图所示。若要申请一块40K的内存空间，采用最佳适应算法，则所申请到的分区首址为（）。 A．100KB．190KC．330KD．410K 5.有作业序列：作业A要求18K；作业B要求25K，作业C要求30K。系统中空闲区按三种算法组成的空闲区队列如下图所示。其中，（）对该作业序列合适。 A．首次适应法B.最佳适应法C.最坏适应法D.无算法 6.在可变式分区存储管理中的拼接技术可以（）。
A.集中空闲区 B.增加主存容量 C.缩短访问周期 D.加速地址转换 7.支持程序浮动的地址转换机制是()。 A、动态重定位 B、静态重定位 C、页式地址转换 D、段式地址转换 8.采用页式存储管理的系统中，若地址用32位表示，其中20位表示页号，，则每页的大小为（）。 12202432A.2B.2C.2D.2 9.在一个页式存储管理系统中,页表内容如下所示: 页号块号 02 11 26 33 47 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.1024 10.无快表的基本页式存储管理中，每次从主存中取指令或取操作数，至少要（）次访问主存。 A0次B1次C2次D3次 11.某段表的内容表示如下: 段号段首址段长度 0120K40K 1760K30K 2480K20K 3370K20K 逻辑地址(2，154)对应的物理地址为（）。 2
第四章存储器管理 ●存储器的层次 ●用户程序的主要处理阶段 1.编辑阶段：创建源文件 2.编译阶段：生成目标文件 3.连接阶段：生成可执行文件 4.装入阶段：重定位，装入内存 5.运行阶段：得到结果 ●存储器管理的功能 存储器管理的功能：内存分配、地址映射、内存保护、内存扩充。 ●存储器有关概念 1.逻辑地址：用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址。 2.物理地址：内存中各物理单元的地址是从统一的基地址顺序编址。 3.重定位：把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程。 4.静态重定位：是在目标程序装入内存时，由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修 改，即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。重定位在程序装入时一次完成。
5.动态重定位：在程序执行期间，每次访问内存之间进行重定位，这种变换是靠硬件地址变换机 构实现的。 6.碎片：内存中容量太小、无法被利用的小分区。 存储管理基本技术 三种基本的存储管理技术：分区法、可重定位分区法和对换技术 1.分区法：把内存划分成若干分区，每个分区里容纳一个作业。 1)固定分区：分区的个数、分区的大小固定不变；每个分区只能放一道作业。 优点：管理方式简单。
缺点：内存空间利用率低。 2)动态分区法：分区大小和个数依作业情况而定；作业进入内存时才建分区。 优点：按需分配内存 缺点：产生大量碎片。 2.可重定位分区分配：通过紧缩可解决碎片问题；作业在内存中可以移动。 优点：解决了碎片的问题，提高了主存利用率； 缺点：增加了开销。，但须消耗大量的CPU时间。 3.对换技术：作业（或进程）在内存和磁盘之间交换，换出暂时不能运行的作业（或进程）；换入具备运行条件的作业（或进程）。 ●虚拟存储器 1.虚拟存储器：是由操作系统提供的一个假想的特大存储器 2.虚拟存储器的基本特征： 1)虚拟扩充：不是物理上，而是逻辑上扩充了内存容量 2)部分装入：每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分 3)离散分配：不必占用连续的空间，而是“见缝插针”。 4)多次对换：所需的全部程序和数据要分成多次调入内存 3.虚拟存储器受到的限制： 1)指令中表示地址的字长 2)外存的容量 ●分页存储管理技术 1.分页的概念 1)逻辑空间等分为页； 2)物理空间等分为块，与页面大小相同； 3)逻辑地址表示：（如，页面大小为1K） 4)内存分配原则：以块为单位，逻辑上相邻的页可以分配在不相邻的内存块中。
第4章存储器管理 4.4自测题 4.4.1基本题 一．判断题(正确的在括号中记√,错误的记×) 1.为了减少内部碎片,页应偏小为好。( ) 2.为了减少缺页中断率,页应该小一些。( ) 3.为提高对换空间的利用率,一般对其使用离散的分配方式。( ) 4.用户程序中出错处理部分不必常驻内存。( ) 5.使用预分页的原因是每个进程在最初运行时需要一定数量的页面。( ) 6.可变分区法可以比较有效地消除外部碎片,但不能消除内部碎片。（） 7.分页存储管理方案易于实现用户使用内存空间的动态扩充。( ) 8.LRU页面调度算法总是选择在主存驻留时间最长的页面被淘汰。( ) 9.最佳适应算法比首次适应算法具有更好的内存利用率。( ) 10.请求分段存储管理中,分段的尺寸要受主存空间的限制。( ) 二．单项选择题，在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代码写在题干后面的括号内。不选、错选或多选者该题无分。 1.在可变式分区管理中,最佳适应算法是将空白区在空白区表中按______次序排列。 A.地址递增 B.地址递减 C.容量递增 D.容量递减 2.动态重定位技术依赖于_______. A.重定位装入程序 B.重定位寄存器 C.地址机构 D.目标程序 3.请求分页存储管理方案的主要特点是__________。 A.不要求将作业装入内存 B.不要求将作业全部装入内存 C.不要求使用联想存储器 D.不要求缺页中断的处理 4.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 C.段页式管理 D.可变分区管理 5.一个计算机系统虚存的最大容量是由__________决定的。 A.主存的容量 B.辅存的容量 C.主存容量+辅存容量 D.计算机的地址机构 6.在存储管理中,采用覆盖与交换技术的目的是_________。 A.节省主存空间 B.物理上扩充主存容量 C.提高CPU效率 D.实现主存共享 7.在可变式分区分配方案中,只需要进行一次比较就可以判定是否满足作业对主存空间要求的是______。 A.最先适应算法 B.最佳适应算法 C.最差适应算法 D.固定式分区方法 8.在虚拟存储系统中,若进程在内存中占3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1、2、3、4、1、2、5、1、2、3、4、5、6时,将产生次缺页中断。 A.7 B.8 C.9 D.10 9.下面对计算机存储器体系中的各个部分按速度从快到慢排列,其中正确的是______。 A.寄存器cache 主存储器后援存储器磁盘设备磁带设备 B.cache 寄存器后援存储器主存储器磁盘设备磁带设备 C.主存储器cache 寄存器后援存储器磁盘设备磁带设备 D.磁盘设备主存储器寄存器cache 后援存储器磁带设备 10.很好地解决了"零头"问题的存储管理方法是_______。
第四章 存储器管理 一、名词解释 1.逻辑地址、物理地址、地址映射 2.静态链接、装入时动态链接、运行时动态链接 3.虚拟存储器、页面置换算法 二、单项选择题 1.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 2.虚拟存储器的最大容量（ ）。 A.为内外存容量之和 B.由计算机的地址结构决定 C.是任意的 D.由作业的地址空间决定 3.某虚拟存储器系统采用分页存储管理，使用LRU 页面替换算法，考虑下面的页面访问地址流（每次访问在一个时间单位内完成）： 1、8、1、7、8、 2、7、2、1、8、 3、8、2、1、3、1、7、1、3、7 假定内存容量为4个页面，开始时是空的，则缺页中断次数是（ ）。 A.4 B.5 C.6 D.7 4.设内存分配情况如下图所示。若要申请一块40K 字节的内存空间，采用最佳适应算法，则所得到的分区首址为（ ）。 A.100 B.190K C.330K D.410K 0100K 180K 190K 280K 330K 390K 410K 512K-1 内存分配情况 5.最佳适应算法的空白区是（ ）。 A.按大小递减顺序连在一起 B.按大小递增顺序连在一起 C.按地址由小到大排列 D.按地址由大到小排列 6.在可变式分区存储管理中的拼接技术可以（ ）。 A.集中空闲区 B.增加内存容量 C.缩短访问周期 D.加速地址转换
7.在固定分区分配中，每个分区的大小是（）。 A.相同 B.随作业长度变化 C.可以不同但预先固定 D.可以不同但根据作业长度固定 8.分页式虚拟存储系统中，页面的大小与可能产生的缺页中断次数（）。 A.成正比 B.成反比 C.无关 D.成固定比例 9.实现虚拟存储器的目的是（）。 A.实现存储保护 B.实现程序浮动 C.扩充辅存容量 D.扩充内存容量 10.页式虚拟存储管理的主要特点是（）。 A.不要求将作业装入到内存的连续区域 B.不要求将作业同时全部装入到内存的连续区域 C.不要求进行缺页中断处理 D.不要求进行页面置换 11.采用分段存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是（）。 A. 224 B.216 C.28 D.232 12.在某系统中采用基址、限长寄存器的方法来保护存储信息，判断是否超界的判别式为（）。 A.0≤被访问的逻辑地址＜限长寄存器的内容 B.0≤被访问的逻辑地址≤限长寄存器的内容 C.0＜被访问的物理地址＜限长寄存器的内容 D.0＜被访问的物理地址≤限长寄存器的内容 13.作业在执行中发生了缺页中断，经操作系统处理后，应让其执行（）指令。 A.被中断的前一条 B.被中断的 C.被中断的后一条 D.启动时的第一条 14.把作业地址空间使用的逻辑地址变成内存的物理地址称为（）。 A.加载 B.重定位 C.物理化 D.逻辑化 15.在请求分页存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当分配的页面数增加时，缺页中断的次数（）。 A.减少 B.增加 C.无影响 D.可能增加也可能减少 16.在段页式存储管理系统中，内存等分成（①），程序按逻辑模块划分成若干（②）。 A.块 B.基址 C.分区 D.段 E.页号 F.段长 17.虚拟存储管理系统的基础是程序的（）理论。 A.局部性 B.全局性 C.动态性 D.虚拟性 18.在以下存储管理方案中，不适用于多道程序设计系统的是（）。 A.单一连续分配 B.固定分区分配 C.动态分区分配 D.页式存储管理 19.下述（）页面淘汰算法会产生Belady现象。 A.先进先出 B.最近最少使用 C.最不经常使用 D.最佳
第四章存储器管理 1．为什么要配置层次式存储器？ 答：设置多个存储器可以使存储器两端的硬件能并行工作；采用多级存储系统，特别是Cache 技术，是减轻存储器带宽对系统性能影响的最佳结构方案；在微处理机内部设置各种缓冲存储器，减轻对存储器存取的压力。增加CPU中寄存器数量大大缓解对存储器压力。 2．可采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？ 答：（1）绝对装入方式，只适用于单道程序环境。 （2）可重定位装入方式，适用于多道程序环境。 （3）动态运行时装入方式，用于多道程序环境；不允许程序运行时在内存中移位置。 3．何谓静态链接？何谓装入时动态链接和运行时的动态链接？P120 答：静态链接是指在程序运行前，先将各目标模块及它们所需的库函数，链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开的链接方式。 装入时动态链接是指将用户源程序编译后得到的一组目标模块，在装入内存时采用边装入边链接的链接方式。运行时动态链接是指对某些目标模块的链接，是在程序执行中需要该目标模块时，才对它进行的链接。 4．在进行程序链接时，应完成哪些工作？ 答：由链接程序Linker将编译后形成的一组目标模块，以及它们需要的库函数链接在一起，形成一个完整的装入模块Load Module。主要工作是修改程序内的相对地址和修改目标程序中的外部调用标号。 5．在动态分区分配方式中，应如何将各空闲分区链接成空闲分区链？ 答：在每个分区的起始部分，设置一些控制分区分配的信息，以及用于链接各分区所用的前向指针；在分区尾部设置一个后向指针，通过前后向链接指针，将所有空闲分区链成一个双向链。当分区分配出去后，把状态位由“0”改为“1”。
存储器管理 一、单项选择题 1．下列（A ）存储方式不能实现虚拟存储器。 A、分区 B、页式 C、段式 D、段页式 2．操作系统处理缺页中断时，选择一种好的调度算法对主存和辅存中的信息进行高效调度尽可能地避免（ D ）。 A、碎片 B、CPU空闲 C、多重xx D、抖动 3．分页式存储管理的主要特点是（C ）。 A、要求处理缺页xx B、要求扩充主存容量 C、不要求作业装入到主存的连续区域 D、不要求作业全部同时装人主存 4．LRU页面调度算法淘汰（B ）的页。 A、最近最少使用 B、最近最久未使用
C、最先进入主存 D、将来最久使用 5．分区管理要求对每一个作业都分配（A）的主存单元。 A、地址连续 B、若干地址不连续的 C、若干连续的页 D、若干不连续的帧 6．页面置换算法中（A ）不是基于程序执行的局部性理论。 A、先进先出调度算法 B、LRU C、LFU D、最近最不常用调度算法 7．在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是（A）。 A、节省主存空间 B、物理上扩充主存容量 C、提高CPU的效率 D、实现主存共享 8．分页虚拟存储管理中，缺页中断时，欲调度一页进入主存中，内存己无空闲块，如何决定淘汰已在主存的块时，（B）的选择是很重要的。 A、xx B、页面调度算法
C、对换方式 D、覆盖技术 9．动态重定位技术依赖于（A ）。 A、重定位装入程序 B、重定位寄存器 C、地址结构 D、目标程序 10．（D）存储管理兼顾了段式在逻辑上清晰和页式在存储管理上方便的优点。 A、分段 B、分页 C、可变分区方式 D、段页式 11．在可变分区存储管理中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能与相邻空闲区合并，修改空闲区表使空闲区始址改变但空闲区数不变的是（A）情况。 A、有上邻空闲区也有下邻空闲区 B、有上邻空闲区但无下邻空闲区 C、无上邻空闲区但有下邻空闲区 D、无上邻空闲区且也无下邻空闲区 12．可变分区管理中，首次适应分配算法可将空闲区表中的空闲区栏目按（A ）顺序排列。
答案： 4.1[解答] 1.b,由于对换空间的硬盘利用率已达97.7%，所以硬盘容量成为制约cpu利用率的主要因素 2.d。 3.b,最佳适应算法的空白区按由小到大排列。 4.a,覆盖技术是早期扩大存储容量的一种技术，并在单一连续区存储管理中使用。 5.b,页式存储管理的特点是不要求作业装入到内存连续区域，而页式虚拟管理的特点是在不要求作业装入到内存连续区域的基础上又允许作业只装入其部分内容到内存即可运行。 6.d.由于是将上邻空闲区、下邻空闲区和回收区合并为一个空闲区，故空闲区数反而减少了一个。 7.c．虚拟存储器的出现正式基于程序的局部性。 8.c. 9.c. 10.a,导致页面频繁调入调出（即抖动）的根本原因是置换算法不当。 11..b,发生缺页中断是在一条指令的执行中出现的，该指令并未执行完，故缺页消除后应重新 执行刚才被中断的这条指令 12.d. 13.b 14.b 15.d 16.c 17.c 18.a 19.a 20.a 21.b 22.a 23.d 24.a 4.3[解答] 1.地址长度越界缺页访问权限错误 2.低地址高地址 3.静态重定位动态重定位 4.主存空间地址重定位主存的扩充 5.作业地址空间不能超过存储空间 6.13 15 7.178 超过段长而产生越界中断 8.主存辅存逻辑地址物理地址地址映射 9.重定位装配程序硬件地址变换机构 10.越界保护存取控制 11．逻辑物理
12．页号及页内位移段号及段内位移 简答题： 4.1[解答] 为了给大作业（其地址空间超过主存可用空间）用户提供方便，使他们不再承担主存和辅存的具体分配管理工作，而由操作系统把主存和辅存统一管理起来并实现自动交换。即一个大作业在执行时，一部分地址空间在主存，而另一部分在辅存，当访问的信息不在主存时，由操作系统（而不是由程序设置的I/O指令）将其从辅存调入主存。从效果上看，该计算机系统好像为用户提供了一个容量比主存大得多的存储器，这个存储器称为虚拟存储器。 注意：这样的存储器实际上并不存在，而只是在系统中增加了自动交换功能，使用户感觉到有一个很大的主存，而且在编写程序时也不再受主存容量的限制了。 例如，请求分页存储管理系统就是一种虚拟存储器。请求分页系统在作业运行之前只要求把当前需要的一部分页面装入主存，另一部分页面放在辅存。当运行不到主存的页面时，产生一个“缺页”中断。这时，由系统把所需要的页面由辅存调入主存，如果内存空间不够，则先将内存中一些不用的页面交换到辅存，再将所需页面调入主存。当然，这里还存在一个从逻辑地址到物理地址的映射问题，这也是由系统提供的动态地址变换机构完成的。即动态地址变换机构自动地将作业的逻辑地址划分为页号和页内地址两部分，经过地址变换机构查找页表，自动的将页号换成与之对应的块号，然后将块号和页内地址拼接就得到了要访问的内存物理地址，从而真正实现了虚拟存储器。 4.2[解答] 交换技术是将主存中处于就绪队列或阻塞队列中的进程暂时由主存调至辅存,以便使更多的作业被选中调入主存来达到提高系统效率的目的.虚存中使用的调入/调出技术是从存贮角度考虑利用辅存来扩充内存,即提供一个大于实际主存的逻辑空间给用户使用.两者的相同之处是:都采用交换技术来交换主存与辅存的信息;不同之处是:交换技术并未提供大于实际主存的逻辑空间给用户使用,并且该技术也不是直接面向用户的(用于进程的交换);而虚存技术则是提供大于主存的逻辑空间给用户使用,是直接面向用户的. 4.3[解答] 该说法有误。交换是将内存中暂不运行的进程或暂不使用的程序及数据交换至外存，以腾出足够的内存空间将具备运行条件的进程或进程所需的程序及数据换入内存。交换只是提高内存利用率的一种技术。虚拟存储器指仅把作业的一部分装入内存便可以运行的一种存储管理系统。虚拟存储器除了具有将程序和数据换入换出的功能外，还包括实现逻辑地址到物理地址的变换机构及内存保护功能。即从逻辑上实现了对内存容量的扩充，使得超过内存容量的作业也能够运行。由于交换技术不能做到装入作业的一部分即可运行这一功能，所以交换并不能实现虚拟存储器。 4.4[解答] 虚拟存储器是指仅将作业的一部分装入内存便可运行的存储器系统，虚拟存储器具有请求调入功能和置换功能，并从逻辑上实现了对内存容量的扩充。虚拟存储器毫无例外的都是建立在离散分配存储管理方式基础上。 请求分页管理是建立在纯分页系统基础上，而纯分页系统本身是一种离散分配存储系统（一作业分配在内存的存储块可不连续）。此外，在请求分页式管理下，可先将作业的一部分调入内存，当需要作业的其他部分时，则发出缺页中断，由操作系统将所需要的页面调入内存；而对长期不用的页面，操作系统又将其换出内存。因此，请求分页式管理实现了虚拟