第四章存储器管理-1
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第四章、存储系统(一)4.1 存储系统层次结构随堂测验1、哈弗结构(Harvard Architecture)是指()(单选)A、数据和指令分别存放B、数据和指令统一存放C、指令和数据分时存放D、指令和数据串行存放2、如果一个被访问的存储单元,很快会再次被访问,这种局部性是()(单选)A、时间局部性B、空间局部性C、数据局部性D、程序局部性3、下列关于存储系统层次结构的描述中正确的是()(多选)A、存储系统层次结构由Cache 、主存、辅助存储器三级体系构成B、存储系统层次结构缓解了主存容量不足和速度不快的问题C、构建存储系统层次结构的的原理是局部性原理D、构建存储系统层次结构还有利于降低存储系统的价格4、下列属于加剧CPU和主存之间速度差异的原因的是()(多选)A、由于技术与工作原理不同,CPU增速度明显高于主存增速率B、指令执行过程中CPU需要多次访问主存C、辅存容量不断增加D、辅存速度太慢5、下列关于局部性的描述中正确的是()(多选)A、局部性包括时间局部行和空间局部性B、局部性是保证存储系统层次结构高效的基础C、顺序程序结构具有空间局部性D、循环程序结构具有时间局部性4.2 主存中的数据组织随堂测验1、设存储字长为64位,对short 变量长度为16位,数据存储按整数边界对齐,关于short 变量j 在主存中地址的下列描述中正确的是()(此题为多选题)A、j的物理地址mod 8 = 0B、j的物理地址mod 8 = 1C、j的物理地址mod 8 = 2D、j的物理地址mod 8 = 32、设存储字长为64位,对char 变量长度为8位,数据存储按整数边界对齐,关于char 变量j 在主存中地址的下列描述中正确的是()(此题为多选题)A、j的物理地址mod 8 = 0B、j的物理地址mod 8 = 1C、j的物理地址mod 8 = 2D、j的物理地址mod 8 = 33、下列关于大端与小端模式的描述中,正确的是()(此题为多选题)A、大端模式(Big-endian)是指数据的低位保存在内存的高地址中,而数据的高位,保存在内存的低地址中B、小端模式(Little-endian)是指数据的低位保存在内存的低地址中,而数据的高位保存在内存的高地址中C、0x12345678 按大端模式存放时,其所在存储单元最低字节单元存放的数据是0x12D、0x12345678 按小端模式存放时,其所在存储单元最高字节单元存放的数据是0x124、下列关于存储字长的描述中正确的是()(此题为多选题)A、主存一个单元能存储的二进制位数的最大值B、存储字长与所存放的数据类型有关C、存储字长等于存储在主存中数据类型包含的二进制位数D、存储字长一般应是字节的整数倍5、某计算机按字节编址,数据按整数边界存放,可通过设置使其采用小端方式或大端方式,有一个float 型变量的地址为FFFF C000H ,数据X = 12345678H,无论采用大端还是小段方式,在内存单元FFFF C001H,一定不会存放的数是()(此题为多选题)A、12HB、34HC、56HD、78H4.3 静态存储器工作原理随堂测验1、某计算机字长16位,其存储器容量为64KB,按字编址时,其寻址范围是()(单选)A、64KB、32KBC、32KD、64KB2、一个16K*32位的SRAM存储芯片,其数据线和地址线之和为()(单选)A、48B、46C、36D、39。
第四章存储器管理第0节存储管理概述一、存储器的层次结构1、在现代计算机系统中,存储器是信息处理的来源与归宿,占据重要位置。
但是,在现有技术条件下,任何一种存储装置,都无法从速度、容量、是否需要电源维持等多方面,同时满足用户的需求。
实际上它们组成了一个速度由快到慢,容量由小到大的存储装置层次。
2、各种存储器•寄存器、高速缓存Cache:少量的、非常快速、昂贵、需要电源维持、CPU可直接访问;•内存RAM:若干(千)兆字节、中等速度、中等价格、需要电源维持、CPU可直接访问;•磁盘高速缓存:存在于主存中;•磁盘:数千兆或数万兆字节、低速、价廉、不需要电源维持、CPU 不可直接访问;由操作系统协调这些存储器的使用。
二、存储管理的目的1、尽可能地方便用户;提高主存储器的使用效率,使主存储器在成本、速度和规模之间获得较好的权衡。
(注意cpu和主存储器,这两类资源管理的区别)2、存储管理的主要功能:•地址重定位•主存空间的分配与回收•主存空间的保护和共享•主存空间的扩充三、逻辑地址与物理地址1、逻辑地址(相对地址,虚地址):用户源程序经过编译/汇编、链接后,程序内每条指令、每个数据等信息,都会生成自己的地址。
●一个用户程序的所有逻辑地址组成这个程序的逻辑地址空间(也称地址空间)。
这个空间是以0为基址、线性或多维编址的。
2、物理地址(绝对地址,实地址):是一个实际内存单元(字节)的地址。
●计算机内所有内存单元的物理地址组成系统的物理地址空间,它是从0开始的、是一维的;●将用户程序被装进内存,一个程序所占有的所有内存单元的物理地址组成该程序的物理地址空间(也称存储空间)。
四、地址映射(变换、重定位)当程序被装进内存时,通常每个信息的逻辑地址和它的物理地址是不一致的,需要把逻辑地址转换为对应的物理地址----地址映射;地址映射分静态和动态两种方式。
1、静态地址重定位是程序装入时集中一次进行的地址变换计算。
物理地址= 重定位的首地址+ 逻辑地址•优点:简单,不需要硬件支持;•缺点:一个作业必须占据连续的存储空间;装入内存的作业一般不再移动;不能实现虚拟存储。
一、单项选择题1.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2.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3.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4. 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5.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、l、2、5、1、2、3、4、5、6时,将产生次缺页中断。
A.7 B.8 C.9 D.106.很好地解决了“零头”问题的存储管理方法是。
A. 页式存储管理B.段式存储管理C. 多重分区管理D.可变式分区管理7.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8.分区管理中采用“最佳适应”分配算法时,宜把空闲区按次序登记在空闲区表中。
A. 长度递增B.长度递减C. 地址递增D. 地址递减9.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10.实现虚拟存储器的目的是。
A. 实现存储保护D.实现程序浮动C.扩充辅存容量D.扩充主存容量11.采用段式存储管理的系统中,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.224B.216C.28D.23212.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13.把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中物理地址的过程称为。
A. 重定位B.物理化C.逻辑化D.加载14.首次适应算法的空闲区是。
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______。
第4章存储器管理-选择题参考答案一、选择题1.【2011统考】在虚拟内存管理中,地址变换机构将逻辑地址变换为物理地址,形成该逻辑地址的阶段是()A.编辑B.编译C.链接D.装载2.下面关于存储管理的叙述中,正确的是()A.存储保护的目的是限制内存的分配B.在内存为M、有N个用户的分时系统中,每个用户占M/N的内存空间C.在虚拟内存系统中,只要磁盘空间无限大,作业就能拥有任意大的编址空间D.实现虚拟内存管理必须有相应硬件的支持3.在使用交换技术时,若一个进程正在(),则不能交换出主存。
A.创建B.I/O操作C.处于临界段D.死锁4.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5.【2009统考】分区分配内存管理方式的主要保护措施是()A.界地址保护B.程序代码保护C.数据保护D.保护6.【2010统考】某基于动态分区存储管理的计算机,其主存容量为.55MB(初始为空),采用最佳适配算法,分配和释放的顺序为;分配15MB,分配30MB,释放15MB,分配8MB,分配6MB,此时主存中最大空闲分区的大小是()A.7MBB.9MBC.10MBD.15MB7.段页式存储管理中,地址映射表是()A.每个进程一张段表,两张页表B.每个进程的每个段一张段表,一张页表C.每个进程一张段表,每个段一张页表D.每个进程一张页表,每个段一张段表8.内存保护需要由()完成,以保证进程空间不被非法访问A.操作系统B.硬件机构C.操作系统和硬件机构合作D.操作系统或者硬件机构独立完成9.存储管理方案中,()可采用覆盖技术A.单一连续存储管理B.可变分区存储管理C.段式存储管理D.段页式存储管理10.在可变分区分配方案中,某一进程完成后,系统回收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.无上邻空闲区也无下邻空闲区B.有上邻空闲区但无下邻空闲区C.有下邻空闲区但无上邻空闲区D.有上邻空闲区也有下邻空闲区 11.设内存的分配情况如图所示。
考点一内存管理概念一、单项选择题在下面关于存储功能的论述中正确的是()A.即使在多道程序管理下用户也可以编制用物理地址直接访问内存的程序。
B.内存分配的基本任务是为每道程序分配内存空间,其追求的目的则是提高内存的利用率。
C.为提高内存保护的灵活性,内存保护通常由软件完成。
D.地址映射是指将程序物理地址转变为内存的逻辑地址二、综合应用题1.请列举出逻辑地址和物理地址的两个不同之处。
2.一个进程被换出内存,它就失去了使用CPU的机会。
除了换出内存这种情形,请列举出其它一种情形,进程虽然失去了使用CPU的机会,但它并没有被换出内存。
3.存储管理的主要研究内容是什么?4.什么是动态链接?用何种内存分配方法可以实现这种链接技术?5.某系统把任一程序都分成代码和数据两部分。
CPU知道什么时候要指令(如取指令周期),什么时候要数据(如取数据周期或存数据周期)。
所以,需要两种寄存器(基地址寄存器、界限寄存器),一组用于指令,一组用于数据。
用于指令的是只读的,以便于用户的共享。
请分析这种策略的优缺点。
6.什么是地址的重定位?有哪几种常用的地址重定位的方法?7.在现代计算机系统中,存储器是十分重要的资源,能否合理有效的使用存储器,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8.内存保护是否可以完全由软件来实现?为什么?考点二交换与覆盖一、单项选择题1.存储管理方案中,()可采用覆盖技术。
A.单一连续存储管理B.可变分区存储管理C.段式存储管理D.段页式存储管理2.在存储系统管理中,采用覆盖技术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利用率D.实现主存共存二、综合应用题1.在存储管理中,覆盖和对换技术所以解决的是什么问题?各有什么特点?2请写出你对交换过程和覆盖过程的认识,它们的主要区别有哪些?考点三连续分配管理方式一、单项选择题1.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,为此需要修改空闲区表,造成空闲区域减1的情况是()。
第四章存储器管理1. 为什么要配置层次式存储器?这是因为:a.设置多个存储器可以使存储器两端的硬件能并行工作。
b.采用多级存储系统,特别是Cache技术,这是一种减轻存储器带宽对系统性能影响的最佳结构方案。
c.在微处理机内部设置各种缓冲存储器,以减轻对存储器存取的压力。
增加CPU中寄存器的数量,也可大大缓解对存储器的压力。
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?将程序装入内存可采用的方式有:绝对装入方式、重定位装入方式、动态运行时装入方式;绝对装入方式适用于单道程序环境中,重定位装入方式和动态运行时装入方式适用于多道程序环境中。
3. 何为静态链接?何谓装入时动态链接和运行时动态链接?a.静态链接是指在程序运行之前,先将各自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。
b.装入时动态链接是指将用户源程序编译后所得到的一组目标模块,在装入内存时,采用边装入边链接的一种链接方式,即在装入一个目标模块时,若发生一个外部模块调用事件,将引起装入程序去找相应的外部目标模块,把它装入内存中,并修改目标模块中的相对地址。
c.运行时动态链接是将对某些模块的链接推迟到程序执行时才进行链接,也就是,在执行过程中,当发现一个被调用模块尚未装入内存时,立即由OS 去找到该模块并将之装入内存,把它链接到调用者模块上。
4. 在进行程序链接时,应完成哪些工作?a.对相对地址进行修改b.变换外部调用符号6. 为什么要引入动态重定位?如何实现?a.程序在运行过程中经常要在内存中移动位置,为了保证这些被移动了的程序还能正常执行,必须对程序和数据的地址加以修改,即重定位。
引入重定位的目的就是为了满足程序的这种需要。
b.要在不影响指令执行速度的同时实现地址变换,必须有硬件地址变换机构的支持,即须在系统中增设一个重定位寄存器,用它来存放程序在内存中的起始地址。
程序在执行时,真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的。
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.2GBB.4GBC.100KBD.640KB9、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12、(B )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。
4-1存储器管理-作业标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-第四章存储器管理1.选择题1*.固定分区存储管理中,处理器设置的地址转换机构是。
A.界限寄存器B.上限寄存器C.下限寄存器D.上限寄存器和下限寄存器2.存储保护的工作通常由实现。
A.软件B.硬件C.文件D.硬件和软件配合3.段页式存储管理中,访问快表失败时,每访问一条指令或存取一个操作数都要次访问主存。
A.1 B.2 C.3 D.44.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.105.采用段页式存储管理,在CPU中应设置寄存器。
A.段表和页表控制B.段表控制C.页表控制D.界地址11.在可变分区分配方案中,在空闲区表中以空闲区长度按递减顺序排列适合于________算法。
A.最坏适应算法B.最先适应算法C.最优适应算法D.首次循环适应算法12.在存储管理中,提高内存利用率主要是通过功能实现的。
A.存储分配B.存储保护C.存储扩充D.存储共享13.在页式虚拟存储管理中,为实现地址变换,应建立。
A.空闲区表B.分区分配表C.页表D.段表14.在下述存储管理方案中,管理方式要求作业的逻辑地址与占有主存的存储区域都是连续的。
A.段页式B.页式C.段式D.可变分区15.将主存空闲区按地址顺序从小到大登记在空闲区表中,每次分配时总是顺序查找空闲区表,此种分配算法称为分配算法。
A.最先适应B.最优适应C.最坏适应D.随机适应21.支持程序浮动的地址转换机制是。
A.页式地址转换B.段式地址转换C.静态重定位D.动态重定位22.在可变分区存储管理中,最优适应分配算法要求对空闲区表项按进行排列。
A.地址从大到小B.地址从小到大C.尺寸从大到小D.尺寸从小到大23.在请求页式存储管理中,当查找的页不在中时,要产生缺页中断。
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.100K B.190K C.330K D.410K5. 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()。
A. 212B. 220C. 224D. 2329. 在一个页式存储管理系统中, 页表内容如下所示: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. 8192B. 4096C. 2048D. 102410. 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。
A 0次B 1次C 2次D 3次11. 某段表的内容表示如下:逻辑地址(2,154)对应的物理地址为()。
A. 120K+2B. 480K+154C. 30K+154D. 发生越界中断12.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()。
第四章存储管理习题一、选择题1、存储分配解决多道作业(A)的划分问题。
为了解决静态和动态存储分配,需采用地址重定位,即把(B)变换成(C),静态重定位由(D)实现,动态重定位由(E)实现。
A:①地址空间②符号名空间③主存空间④虚拟空间B、C:①页面地址②段地址③逻辑地址④物理地址⑤外存地址⑥设备地址D~E:①硬件地址变换机构②执行程序③汇编程序④连接装入程序⑤调试程序⑥编译程序⑦解释程序2、提高主存利用率主要是通过(A)功能实现的。
(A)的基本任务是为每道程序做(B);使每道程序能在不受干扰的环境下运行,主要是通过(C)功能实现的。
A、C:①主存分配②主存保护③地址映射④主存扩充B:①逻辑地址到物理地址的变换;②内存与外存间的交换;③允许用户程序的地址空间大于内存空间;④分配内存3、由固定分区方式发展为分页存储管理方式的主要推动力是(A);由分页系统发展为分段系统,进而以发展为段页式系统的主要动力分别是(B)。
A~B:①提高主存的利用率;②提高系统的吞吐量;③满足用户需要;④更好地满足多道程序运行的需要;⑤既满足用户要求,又提高主存利用率。
4、静态重定位是在作业的(A)中进行的,动态重定位是在作业的(B)中进行的。
A、B:①编译过程;②装入过程;③修改过程;④执行过程5、对外存对换区的管理应以(A)为主要目标,对外存文件区的管理应以(B)为主要目标。
A、B:①提高系统吞吐量;②提高存储空间的利用率;③降低存储费用;④提高换入换出速度。
6、从下列关于虚拟存储器的论述中,选出一条正确的论述。
①要求作业运行前,必须全部装入内存,且在运行中必须常驻内存;②要求作业运行前,不必全部装入内存,且在运行中不必常驻内存;③要求作业运行前,不必全部装入内存,但在运行中必须常驻内存;④要求作业运行前,必须全部装入内存,且在运行中不必常驻内存;7、在请求分页系统中有着多种置换算法:⑴选择最先进入内存的页面予以淘汰的算法称为(A);⑵选择在以后不再使用的页面予以淘汰的算法称为(B);⑶选择自上次访问以来所经历时间最长的页面予淘汰的算法称为(C);A~D:①FIFO算法;②OPT算法;③LRU 算法;④NRN算法;⑤LFU算法。