第5章 存储器系统-2
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第5章存储器管理习题与解答5.2 例题解析例5.2.1 为什么要引入逻辑地址?解引入逻辑地址有如下原因:(1) 物理地址的程序只有装入程序所规定的内存空间上才能正确执行,如果程序所规定内存空间不空闲或不存在,程序都无法执行;(2) 使用物理地址编程意味着由程序员分配内存空间,这在多道程序系统中,势必造成程序所占内存空间的相互冲突;(3) 在多道程序系统中,程序员门无法事先协商每个程序所应占的内存空间的位置,系统也无法保证程序执行时,它所需的内存空间都空闲。
(4) 基于上述原因,必须引入一个统一的、在编程时使用的地址,它能够在程序执行时根据所分配的内存空间将其转换为对应的物理地址,这个地址就是逻辑地址。
(5) 逻辑地址的引入为内存的共享、保护和扩充提供方便。
例5.2.2 静态重定位的特点有哪些?(1) 实现容易,无需增加硬件地址变换机构;(2) 一般要求为每个程序分配一个连续的存储区;(3) 在重定位过程中,装入内存的代码发生了改变;(4) 在程序执行期间不在发生地址的变换;(5) 在程序执行期间不能移动,且难以做到程序和数据的共享,其内存利用率低。
例5.2.3 动态重定位的特点有哪些?(1) 动态重定位的实现要依靠硬件地址变换机构,且存储管理的软件算法比较复杂;(2) 程序代码是按原样装入内存的,在重定位的过程中也不发生变化,重定位产生的物理地址存放在内存地址寄存器中,因此不会改变代码;(3) 同一代码中的同一逻辑地址,每执行一次都需要重位一次;(4) 只要改变基地址,就可以很容易地实现代码在内存中的移动;(5) 动态重定位可以将程序分配到不连续的存储区中;(6) 实现虚拟存储器需要动态重定位技术的支持;尽管动态重定位需要硬件支持,但他支持程序浮动,便于利用零散的内存空间,利于实现信息共享和虚拟存储,所以现代计算机大都采用动态重定位。
例5.2.4 装入时动态链接的优点有哪些?(1)便于软件版本的修改和更新在采用装入时动态链接方式时,要修改或更新各个目标模块,是件非常容易的事,但对于经静态链接以装配在一起的装入模块,如果要修改或更新其中的某个目标模块时,则要求重新打开装入模块,这不仅是低效的,而且对于普通用户是不可能的。
第五章存储管理一、选择题:1.将作业地址空间中的逻辑地址转换为内存中的物理地址的过程称为()。
A.重定位B.逻辑变换C.地址交换D.进程创建2.虚存的基础是()。
A.局部性理论B.程序执行时对内存访问不均匀C.指令局部性D.变量的连续访问3.实现虚拟存储器的目的是()。
A.实现存储保护B.实现信息共享C.扩充辅存容量D.扩充主存容量4.在地址映射方式中,静态重定位具有的特点是()。
A.可以把一个作业分配在一个不连续的存储区域中B.可以实现不同作业主存信息的共享C.要求把一个作业分配在一个连续的存储区域中D.很容易实现主存的扩充5.在地址映射方式中,动态重定位具有的特点是()。
A.很难实现主存的扩充,可采用覆盖技术来实现B.地址在执行过程中是可以改变的C.很难实现不同作业主存信息的共享D.非常简单,任何计算机,任何操作系统都可以实现6.可重定位内存分区分配目的为()。
A.解决碎片问题B.便于多作业共享内存C.回收空白区方便D.摆脱用户干预7.实现虚存最主要的技术是()。
A.整体覆盖B.整体对换C.部分对换D.多道程序设计8.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9.在下面关于虚拟存储器的叙述中,正确的是()。
A.要求程序运行前必须全部装入内存且在运行过程中一直驻留在内存B.要求程序运行前不必全部装入内存且在运行过程中不必一直驻留在内存C.要求程序运行前不必全部装入内存且在运行过程中必须一直驻留在内存D.要求程序运行前必须全部装入内存且在运行过程中不必一直驻留在内存10.虚存的可行性的基础是()A.程序执行的离散性B.程序执行的顺序性C.程序执行的局部性D.程序执行的并发性11.在存储管理中,采用覆盖与交换技术的目的是()。
A.减少程序占用的主存空间B.物理上扩充主存容量C.提高CPU效率D.代码在主存中共享12在内存分配的“最佳适应法”中,空闲块是按()。
第5章存储管理(1) 存储管理的任务和功能是什么?解:存储管理的主要任务是:1.支持多道程序的并发执行,使多道程序能共享存储资源,在互不干扰的环境中并发执行。
2.方便用户,使用户减少甚至摆脱对存储器的管理,使用户从存储器的分配、保护和共享等繁琐事物中解脱出来。
3.提高存储器的利用率和系统吞吐量。
4.从逻辑上扩充内存空间,支持大程序能在小的内存空间运行或允许更多的进程并发执行。
为了完成上述任务,现代操作系统的存储管理应具有以下功能:1. 存储空间的分配和回收。
2. 地址转换,实现逻辑地址到物理地址的映射。
3. 主存空间的共享。
4. 主存空间的保护。
5. 主存储空间的扩充。
6. 对换,对换的主要任务是实现在内存和外存之间的全部或部分进程的对换,即将内存中处于阻塞状态的进程调换到外存上,而将外存上处于就绪状态的进程换入内存。
对换的目的主要是为了提高内存利用率,提高系统的吞吐量。
(2) 为什么要配置层次式存储器?解:为了解决CPU和存储器之间速度上的不匹配,在现代计算机系统中,存储系统通常采用层次结构,存储层次可粗略分为三级:最高层为CPU寄存器,中间为主存,最底层是辅存。
根据具体功能还可以细分为寄存器、高速缓存、主存储器、磁盘缓存、辅存储设备(固定磁盘、可移动存储介质)5层。
一个文件的数据可能出现在存储系统的不同层次中,例如,一个文件数据通常被存储在辅存中(如硬盘),当其需要运行或被访问时,就必须调入主存,也可以暂时存放在主存的磁盘高速缓存中。
大容量的辅存常常使用磁盘,磁盘数据经常备份在可移动磁盘或者光盘上,以防止硬盘故障时丢失数据。
(3) 什么是逻辑地址?什么是物理地址?为什么要进行二者的转换工作?解:逻辑地址是应用程序中使用的访存地址,有时也称为相对地址,由逻辑地址构成的地址空间称为逻辑空间。
每个应用程序的逻辑地址空间都是从零号地址码开始的。
物理地址是内存储器的实际存储单元地址,有时也称为绝对地址,由物理地址构成的地址空间称为物理空间。