操作系统第五章
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第五章设备管理(一)简答题1、为什么要在设备管理中引入缓冲技术?解:缓冲技术是用来在两种不同速度的设备之间传输信息时平滑传输过程的常用手段。
在OS的设备管理中,引入缓冲技术的主要原因可归结为以下几点。
(1)缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。
一般情况下,程序的运行过程是时而进行计算,时而进行输入或输出。
以打印机输出为例,如果没有缓冲,则程序在输出时,必然由于打印机的速度跟不上而使CPU停下来等待;然而在计算阶段,打印机又无事可做。
如果设置一个缓冲区,程序可以将待输出的数据先输出到缓冲区中,然后继续执行;而打印机则可以从缓冲区取出数据慢慢打印。
(2)减少中断CPU的次数。
例如,假定设备只用一位二进制数接收从系统外传来的数据,则设备每接收到一位二进制数就要中断CPU一次,如果数据通信速率为9.6Kb/s,则中断CPU的频率也是9.6KHz,即每100us就要中断CPU一次,若设置一个具有8位的缓冲寄存器,则可使CPU被中断的次数降低为前者的1/8。
(3)提高CPU和I/O设备之间的并行性。
由于在CPU和设备之间引入了缓冲区,CPU可以从缓冲区中读取或向缓冲区写入信息,相应地设备也可以向缓冲区写入或从缓冲区读取信息。
在CPU工作的同时,设备也能进行输入输出操作,这样,CPU和I/O设备就可以并行工作。
2、引入缓冲的主要原因是什么?P155【解】引入缓冲的主要原因是:●缓和CPU和I/O设备速度不匹配的矛盾;●减少对CPU的中断频率,放宽对中断响应时间的限制●提高CPU和I/O设备之间的并行性。
3、请简述为什么要在核心I/O子系统中要引入缓冲机制(Buffering)。
答:引入缓冲的主要原因:(1)缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。
(2)减少对CPU的中断频率,放宽对中断响应时间的限制。
(3)提高CPU与I/O设备之间的并行性。
4、简述SPOOLing(斯普林)系统的工作原理。
解:多道程序并发执行后,可利用其中的一道程序来模拟脱机输入时外围控制机的功能,将低速I/O设备上的数据传送到高速磁盘上;再利用另一道程序来模拟脱机输出时外围控制机的功能,将高速磁盘上的数据传送到输出设备上,这样就可以在主机的直接控制下,实现脱机输入、输出操作,这时外围操作与CPU对数据的执行同时进行。
第五章习题一、选择题1、在一般大型计算机系统中,主机对外设的控制可通过通道、控制器和设备三个层次来实现。
从下述叙述中选出一条正确的叙述。
()(1)控制器可控制通道,设备在通道控制下工作;(2)通道控制控制器,设备在控制器控制下工作;(3)通道和控制器分别控制设备;(4)控制器控制通道和设备的工作。
2、从下面关于设备属性的叙述中,选择一条正确的论述。
()(1)字符设备的一个基本特征是可寻址的,即能指定输入时的原地址和输出时的目标地址;(2)共享设备是指在同一时刻允许多个进程同时访问的设备;(3)共享设备必须是可寻址的和随机访问的设备;(4)在分配共享设备和独占设备时,都可能引起进程死锁;3、通道是一种特殊的(A),具有(B)能力。
主机的CPU与通道可以并行工作,并通过(C)实现彼此之间的通信和同步。
A:(1)I/O设备;(2)设备控制器;(3)处理机;(4)I/O控制器B:(1)执行I/O指令集;(2)执行CPU指令集;(3)传输I/O命令;(4)运行I/O进程C:(1)I/O指令;(2)I/O中断;(3)I/O指令和I/O 中断;(4)操作员4、在I/O 设备控制的发展过程中,最主要的推动因素是(A)。
提高I/O速度和设备利用率,在OS中主要依靠(B)功能。
使用户所编制的程序与实际使用的物理设备无关是由(C)功能实现的。
A:(1)提高资源利用率;(2)提高系统吞吐量;(3)减少主机对I/O控制的干预;(4)提高CPU与I/O设备的并行操作吃呢高度B,C:(1)设备分配;(2)缓冲管理;(3)设备管理;(4)设备独立性;(5)虚拟设备5、磁盘属于(A),其信息的存取是以(B)为单位的;磁盘的I/O控制主要采取(C)方式;打印机的I/O控制主要采取(D)方式。
A:(1)字符设备;(2)独占设备;(3)块设备;(4)虚拟设备B:(1)位(bit)(2)字节(3)帧(4)固定长数据块C、D:(1)程序I/O方式;(2)程序终端;(3)DMA;(4)Spooling6、在程序I/O方式中,对于输出设备,准备就绪是指(A)。
第五章一填空题1.对打印机的I/O控制方式常采用中断驱动I/O控制方式,对磁盘的I/O控制方式常采用直接存储器访问I/O方式。
2.DMA是指允许CPU和I/O设备之间直接交换数据的设备。
在DMA中必须设置地址寄存器,用于存放由内存到设备的内存源地址,还必须设置数据寄存器,用来暂存交换的数据。
3.设备控制器是CPU和I/O设备之间的接口,它接受来自CPU的I/O命令,并用于控制I/O设备的工作。
4.缓冲池中的每个缓冲区由缓冲首部和缓冲体两部分组成。
5.I/O软件通常被组织成用户层软件、设备独立性软件、设备驱动程序和中断处理程序四个层次6.驱动程序与I/O设备的I/O控制方式紧密相关,如果计算机中连有3个同种类型的彩色终端和2个同种类型的黑白终端,则可以为它们配置2个设备驱动程序。
7.为实现设备分配,系统中应配置设备控制表和系统设备表的数据结构,为实现控制器和通道的分配,系统还应配置控制器控制表和通道控制表的数据结构。
8.除了设备的独立性外,在设备分配时还应考虑设备的固有属性、设备分配算法和设备分配的安全性三种因素。
9.为实现设备独立性,在系统中必须设置逻辑设备表,通常它包括逻辑设备名、物理设备名和设备驱动程序的入口地址三项。
10.SPOOLing系统是由磁盘中的输入井和输出井,内存中的输入缓冲区和输出缓冲区以及输入进程SPi和输出进程SPo组成的。
11.实现后台打印时,SPOOLing系统中的输出进程只为请求I/O的进程做两件事:(1)为之在输出井中申请一空闲磁盘块区,并将要打印的数据送入其中;(2)为用户进程申请一张空白的用户请求打印表,并将用户的打印要求填入表中,再将排在请求打印队列中。
12.磁盘的访问时间由寻道时间、旋转延迟时间和传输时间三部分组成,其中占比重比较大的是寻道时间,故从磁盘调度的目标为使磁盘的平均寻道时间最少。
13.在磁盘调度中,选择优先为离当前磁头最近的磁道上的请求服务的算法为最短寻道时间优先(SSTF)算法,这种算法的缺点是会产生饥饿现象,选择优先为当前磁头移动方向上,离当前磁头最近的磁道上请求服务的算法为扫描(SCAN)算法。
第五章参考答案1、设备控制器位于设备与CPU之间,它要与CPU、设备进行通信。
设备控制器一般都由3部分构成:设备控制器与CPU的接口、设备控制器与设备的接口、I/O逻辑。
2、设备控制器应具备下列功能1)接收与识别命令:接收与识别CPU发送的命令,这些命令放在寄存器中。
由设备驱动程序进行解释与执行。
2)交换数据:3)标识与报告设备状态4)地址识别:如内存的每一个单元都有地址,每个设备已都有一个地址。
CPU就是通过这些地址来控制与识别设备。
5)数据缓冲:由于CPU和内存的速度较高,而I/O设备的速度较低,因此在他们中间必要通过缓冲区进行速度匹配。
6)差错控制9、引入缓冲主要原因有(1)缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。
凡是数据到达和离去速度不匹配的地方均可采用缓冲技术。
在操作系统中采用缓冲是为了实现数据的I/O操作,以缓解CPU与外部设备之间速度不匹配的矛盾,提高资源利用率(2)减少对CPU的中断次数(频率)。
14、1)安全分配方式:当进程发出I/O请求后,便进入阻塞状态,直到I/O完成才被唤醒。
不可能造成死锁2)不安全分配方式:在这种方式中,当进程提出I/O请求后,仍然进行运行,需要时又提出第二个I/O请求。
可能造成死锁。
设备独立性是指应用程序独立于具体使用的物理设备。
引入设备独立性有二:1)设备分配具有灵活性:当进程以物理设备名来请求某设备时,如果该设备已经分配,而尽管这是还有其它的相同设备正在空闲(但名字不同),该进程仍然要被阻塞。
但如果用逻辑设备名来请求,系统就会从这类设备中进行分配。
2)易于实现I/O重定向:/O重定向—用于I/O操作的设备可以更换(即重定向)而不必改变应用程序。
为了实现设备独立性必须引入逻辑设备与物理设备(设备的独立性是通过逻辑设备来实现的)。
在应用程序中使用的是逻辑设备(通过逻辑设备名来请求设备);而系统执行时,是使用的物理设备。
因此必须有将逻辑设备转化为物理设备的功能(OS要做的事情)将一台物理I/O设备虚拟为多个逻辑I/O设备,让多个用户共享一台物理I/O设备,实现设备虚拟的关键技术是SPOOLing技术。
操作系统第五章复习题一、选择题1、虚拟存储器功能的管理方法包括()。
A 可变分区存储管理B 基本分页存储管理C 请求分段存储管理D 段页式存储管理2、虚拟存储器的最大容量()。
A 由作业的地址空间决定B 是任意的C 由计算机的地址结构决定的D 为内、外容量之和3、下面的页面置换算法中会产生所谓Belady 异常现象的是()。
A 最佳页面置换算法(OPT)B 先进先出页面置换算法(FIFO)C 最近最久未使用页面置换算法(LRU)D 最少使用页面置换算法(LFU)4、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5、把作业地址空间使用的逻辑地址变成内存物理地址为()。
A 加载B 重定位C 物理化D 逻辑化6、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7、从下列关于非虚拟存储器的论叙中,选出一条正确的论叙。
()A 要求作业在运行前,必须全部装入内存,且在运行过程中也必须一直驻留内存。
B 要求作业在运行前,不必全部装入内存,且在运行过程中不必一直驻留内存。
C 要求作业在运行前,不必全部装入内存,但在运行过程中必须一直驻留内存。
D 要求作业在运行前,必须全部装入内存,且在运行过程中不必一直驻留内存。
二、判断题1、虚拟存储器时物理上扩充内存容量。
(F )2、为提高请求分页系统中内存的利用率,允许用户使用不同大小的页面。
(F )3、在请求分页式系统中,以页为单位管理用户的虚空间,以段为单位管理内存空间。
(F )三、填空题1、在页式存储器管理系统中,常用的页面淘汰算法有:(最佳),选择淘汰不再使用或最远的将来才使用的页;( FIFO),选择淘汰在内存驻留时间最长的页;2、在请求分页系统中,若逻辑地址中的页号超过页表控制寄存器中的页表长度,则会引起(越界中断);否则,若所需的页不在内存中,则会引起(缺页中断)。
四、简答题1、虚拟存储器有哪些特征?其中最本质的特征是什么?2、实现虚拟存储器需要哪些硬件支持?3、说明请求分段系统中的缺页中断处理过程。
第五章存储管理作业答案2、6、10、13、15、162、解释下列概念:物理地址、逻辑地址、逻辑地址空间、内存空间、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、紧缩、可重定位地址。
物理地址——内存中各存储单元的地址由统一的基地址顺序编址,这种地址称为物理地址。
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,这种地址称为逻辑地址。
逻辑地址空间——由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间。
内存空间——由内存中的一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间。
重定位——把逻辑地址转变为内存物理地址的过程叫做重定位。
静态重定位——在目标程序装入内存时所进行的重定位。
动态重定位——在程序执行期间,每次访问内存之前进行的重定位。
碎片——在分区法中,内存出现许多容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”。
紧缩——移动某些已分配区的内容,使所有作业的分区紧挨在一起,而把空闲区留在另一端,这种技术称为紧缩。
可重定位地址——当含有它的程序被重定位时,将随之被调整的一种地址。
6、什么是虚拟存储器?它有哪些基本特征?参考答案:虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的虚拟存储空间,在这种计算机系统中实现了用户逻辑存储器与物理存储器分离,它是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。
虚拟存储器的基本特征是:虚拟扩充——不是物理上,而是逻辑上扩充了内存容量;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;离散分配——不必占用连续的内存空间,而是“见缝插针”;多次对换——所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。
10、某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面,每页为1KB,内存为16KB。
假定某时刻一个用户页表已调入内存的页面页号和物理块号如表5-1所示。
则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址为。
表5-1 页表中页号和物理块号对照表参考答案:0A5C(H)换成二进制:页号为2,查表,对应物理块号为4,与页内地址拼接成物理地址:再转换为十六进制,即125C(H)13、已知段表如表5-2所示。
第五章存储管理一. 选择最合适的答案1.分页存储管理的存储保护是通过( )完成的.A.页表(页表寄存器)B.快表C.存储键D.索引动态重定2.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3.在可变分区存储管理中的紧凑技术可以()。
A.集中空闲区B.增加主存容量C.缩短访问时间D.加速地址转换4.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5.存储管理方法中,( )中用户可采用覆盖技术。
A.单一连续区 B. 可变分区存储管理C.段式存储管理 D. 段页式存储管理6.把逻辑地址转换成物理地址称为()。
A.地址分配B.地址映射C.地址保护D.地址越界7.在内存分配的“最佳适应法”中,空闲块是按()。
A.始地址从小到大排序B.始地址从大到小排序C.块的大小从小到大排序D.块的大小从大到小排序8.下面最有可能使得高地址空间成为大的空闲区的分配算法是()。
A.首次适应法B.最佳适应法C.最坏适应法D.循环首次适应法9.硬盘容量1G,内存容量为1024k,那么虚拟存储器最大实际容量可能是( ) 。
A.1024KB.1024MC.10GD.10G+1M10.用空白链记录内存空白块的主要缺点是()。
A.链指针占用了大量的空间B.分配空间时可能需要一定的拉链时间C.不好实现“首次适应法”D.不好实现“最佳适应法”11.一般而言计算机中()容量(个数)最多.A.ROMB.RAMC.CPUD.虚拟存储器12.分区管理和分页管理的主要区别是()。
A.分区管理中的块比分页管理中的页要小B.分页管理有地址映射而分区管理没有C.分页管理有存储保护而分区管理没有D.分区管理要求一道程序存放在连续的空间内而分页管理没有这种要求。
13.静态重定位的时机是()。
A.程序编译时B.程序链接时C.程序装入时D.程序运行时14.通常所说的“存储保护”的基本含义是()A.防止存储器硬件受损B.防止程序在内存丢失C.防止程序间相互越界访问D.防止程序被人偷看15.能够装入内存任何位置的代码程序必须是( )。
第五章一、问答题1、简述页式虚拟存储管理的基本原理。
2、交换扩充了内存,因此,交换也实现了虚拟存储器。
这句话对吗?不对。
交换是把各个进程完整地调入内存,运行一段时间,再放回磁盘上。
虚拟存储器是使进程在只有一部分在内存的情况下也能运行。
交换是把整个进程换入换出主存。
而虚拟存储器的基本思想是程序的大小可以超过物理内存的大小,操作系统把程序的一部分调入主存来运行,而把其他部分保留在磁盘上。
故交换并未实现虚拟存储器。
3、简述虚拟存储器的实现原理。
4、简述快表的作用。
5、什么是紧凑?什么时候紧凑?6、比较存储管理中的连续分配和离散分配方式。
7、当系统中的地址空间非常大时(例如32位),会给页表的设计带来什么问题?请给出一个方案并分析其优缺点。
答:会导致页表过长从而很难找到一块连续的存储空间存放页表,此外如果页表中的行不连续也会加大访问页表的查找时间。
可以用多级页表解决这个问题,将页表分页,离散地存储在不同区域,同时建立另一张页表映射原来页表的每一页。
优点是不需要大块的连续空间,但并没有减少页表的空间,同时也增加了访存次数。
8、缺页中断和一般中断有什么区别?9、简述分页存储管理的基本思想和页表的作用。
10、交换扩充了内存,因此,交换也实现了虚拟存储器。
这句话对吗?11、叙述简单Clock置换算法的实现方案。
12、解释静态重定位与动态重定位。
13、什么叫紧凑,什么时候紧凑?14、为了实现虚拟页式存储管理,页表应该包含哪些内容?15、页和段有哪些区别?16、覆盖技术和交换技术的特点是什么?17、简述分页和分段的区别。
18、什么是紧凑?什么时候紧凑?19、简述虚拟存储器的定义。
20、简述分页和分段的区别21什么叫可重入代码?22、局部性原理可以体现在哪两个方面,其具体含义是什么?23、分页和分段的主要区别是什么?二、计算题1、现有一分页虚拟存取管理系统,其页表保存在寄存器中。
若有一个可用的空页或被替换的页未被修改,则它处理一个缺页中断需要8ms。
第5章习题答案3、可变分区管理方式下,采用移动技术有什么优点移动一道作业时操作系统要做哪些工作答:消除外部碎片.经过一段时间的分配回收后,会产生很多碎片,这些碎片都很小,不足以满足程序分配重内存的要求,但总和可以满足程序的分配要求.通过移动技术,在适当的时候,在内存中移动程序,把所有空闲碎片合并成一个连续的大空闲空间放在内存一端,就可以满足分配的要求移动一道作业时,操作系统需要修改被移动进程的地址信息,还要复制进程空间;而且在移动时必须停止所有其他程序的运行。
4、用可变分区方式管理主存时,假定主存中按地址顺序依次有五个空闲区,空闲区的大小依次为32K,10K,5K,228K,100K。
现有五个作业J1,J2,J3,J4和J5。
它们各需主存1K,10K,108K,28K和115K。
若采用最先适应分配算法能把这五个作业按J1~J5的次序全部装入主存吗你认为按怎样的次序装入这五个作业可使主存空间利用率最高。
答:(1)不行。
列表模拟J1~J5进入内存情况如下:(2)以J1,J2,J3,J5,J4的次序装入这五个作业可使主存空间利用率最高。
这样可以将五个作业全部装入内存,使得内存利用率最高。
6、段式存储管理系统中是如何实现存储保护的答:因为段是按逻辑意义来划分的,可以按段名访问所以段式存储管理可以方便地实现内存信息的共享并进行有效的内存保护。
段式管理的保护主要有两种。
一种是地址越界保护法,另一种是存取方式控制保护法。
具体措施有:(1)利用段表及段长来实现段的保护,防止程序执行时地址越界。
(2)存取权限保护法:在段表中设有“存取权”一项,可对程序的保护权限进行各种必要的限制。
(3)存储保护键保护:由于I/O通道对存储器访问是不经过段表的,因此有的机器还采用存储保护键保护。
地址越界保护是利用表中的段长项与虚拟地址中的段内相对地址比较进行的。
若段内相对地址大于段长,系统就会产生保护中断。
不过,在允许段动态增长的系统中,段内相对地址大于段长是允许的。
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()。
第五章设备管理3. 什么是字节多路通道?什么是数组选择通道和数组多路通道?a.字节多路通道含有许多非分配型子通道分别连接在低、中速I/O设备上,子通道按时间片轮转方式共享主通道,按字节方式进行数据传送。
当第一个子通道控制其I/O设备完成一个字节的交换后,便立即腾出字节多路通道(主通道),让给第二个子通道使用;当第二个子通道也交换完一个字节后,又依样把主通道让给第三个子通道使用,以此类推。
转轮一周后,重又返回由第一个子通道去使用主通道。
b.数组选择通道只含有一个分配型子通道,一段时间内只能执行一道通道程序、控制一台设备按数组方式进行数据传送。
通道被某台设备占用后,便一直处于独占状态,直至设备数据传输完毕释放该通道,故而通道利用率较低,主要用于连接多台高速设备。
c. 数组多路通道是将数组选择通道传输速率高和字节多路通道能使各子通道分时并行操作的优点相结合而形成的一种新通道。
其含有多个非分配型子通道分别连接在高、中速I/O设备上,子通道按时间片轮转方式共享主通道,按数组方式进行数据传送,因而既具有很高的数据传输速率,又能获得令人满意的通道利用率。
4. 如何解决因通道不足而产生的瓶颈问题?解决因通道不足而产生的瓶颈问题的最有效方法是增加设备到主机间的通路而不是增加通道。
换言之,就是把一个设备连接到多个控制器上,而一个控制器又连接到多个通道上。
这种多通路方式不仅可以解决该瓶颈问题,而且能够提高系统的可靠性,也即不会因为个别通道或控制器的故障而使设备与存储器之间无法建立通路进行数据传输。
6. 试说明I/O控制发展的主要推动因素是什么?促使I/O控制不断发展的几个主要因素如下:a.尽量减少CPU对I/O控制的干预,把CPU从繁杂的I/O控制中解脱出来,以便更多地去完成数据处理任务。
b.缓和CPU的高速性和设备的低速性之间速度不匹配的矛盾,以提高CPU的利用率和系统的吞吐量。
c.提高CPU和I/O设备操作的并行程度,使CPU和I/O设备都处于忙碌状态,从而提高整个系统的资源利用率和系统吞吐量。
第五章虚拟存储器1、在请求分页管理中,在页表中增加了若干项,其中状态位供()时参考,修改位供()时参考,访问字段供()时参考,外存地址供()时参考。
A、分配页面B、置换算法C、程序访问D、换出页面E、调入页面2、请求页式管理中,缺页中断率与进程所得的内存页面数()和()等因素有关。
A、页表的位置B、置换算法C、页面大小D、进程调度算法3、请求分页管理中,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、成固定比值4、下列说法正确的是()。
A、在请求段页式系统中,以页为单位管理用户的虚拟空间,以段为单位管理内存空间B、在请求段页式系统中,以段为单位管理用户的虚拟空间,以页为单位管理内存空间C、为提高请求分页系统中内存的利用率,允许用户使用不同大小的页面D、在虚拟存储器中,为了能让更多的作业同时运行,通常只应装入10%的作业后便启动运行5、在下面的存储管理方案中,可以使用上下界地址寄存器实现存储保护的是()和()。
A、固定分区存储分配B、可变分区存储分配C、页式存储分配D、段式存储分配6、(2011年计算机联考真题)在缺页处理过程中,操作系统执行的操作可能是()。
Ⅰ、修改页表Ⅱ、磁盘I/O Ⅲ、分配页框A、仅Ⅰ、ⅡB、仅ⅡC、仅ⅢD、Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ7、(2011年计算机联考真题)当系统发生抖动(Thrashing)时,可用采取的有效措施是()。
Ⅰ、撤销部分进程Ⅱ、增加磁盘交换区的容量Ⅲ、提高用户进程的优先级A、仅ⅠB、仅ⅡC、仅ⅢD、仅Ⅰ、Ⅱ8、(2012年计算机联考真题)下列关于虚拟存储器的叙述中,正确的是()。
A、虚拟存储只能基于连续分配技术B、虚拟存储只能基于非连续分配技术C、虚拟存储容量只受外存容量的限制D、虚拟储存容量只受内存容量的限制9、(2013年计算机联考真题)若用户进程访问内存时产生缺页,则下列选项中,操作系统可能执行的操作是()。
Ⅰ、处理越界错Ⅱ、置换页Ⅲ、分配内存A、仅Ⅰ、ⅡB、仅Ⅱ、ⅢC、仅Ⅰ、ⅢD、Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ10、(2014年计算机联考真题)下列措施中,能加快虚实地址转换的是()。
一.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:115,228,120,88,446,102,321,432,260,167,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____ 次缺页中断,依次淘汰的页号为______________________,缺页中断率为_____ 。
(2)按LRU调度算法将产生____ 次缺页中断,依次淘汰的页号为______________________,缺页中断率为_____ 。
答案:
(1)按FIFO调度算法将产生5次缺页中断;依次淘汰的页号为:0,1,2;
缺页中断率为:5/10=50%
(2)按LRU调度算法将产生6次缺页中断;依次淘汰的页号为:2,0,1,3;
缺页中断率为:6/10=60%
二、在一份页存储管理系统中,逻辑地址长度为16位,页面大小为4096字节,现有一逻辑地址2F6AH,且第0,1,2页依次存放在物理块5,10,11中,问相应的物理地址为多少?
答:
由题目条件可知,本分页存储管理系统的逻辑地址结构中页号P用高4位表示,页内位移W用低12位表示。
因此逻辑地址2F6AH的二进制表示如下:0010 111101101010,由此可知逻辑地址2F6AH的页号为2,该页存放在第11号物理块中,用十六进制表示块号为B,所以物理地址为BF6AH。
三、下表给出某系统中的空闲分区表,系统采用动态分区管理策略。
现有以下作业序列:96k,20k,200k。
若用最佳适应算法和最先适应算法来处理这些作业序列,试问哪一种算法可以满足该作业序列的请求,为什么?
答:分析:
首次适应算法要求空闲分区按地址递增的次序排列,在进行内存分配时,总是从空闲分区表首开始顺序查找,直到找到第一个能满足其大小要求的空闲分区为止。
然后,再按照作业大小,从该分区中划出一块内存空间分配给请求者,余下的空闲分区仍留在空闲分区表中。
最佳适应算法要求空闲分区按大小递增的次序排列,在进行内存分配时,总是从空闲分区表首开始顺序查找,直到找到第一个能满足其大小要求的空闲分区为止。
如果该空闲分区大于作业的大小,则与首次适应算法相同,将剩余空闲区仍留在空闲区表中。
采用首次适应算法分配后的空闲分区表
分区号大小起始地址
1 12K 120K
2 10K 150K
3 5K 200K
4 122K 316K
5 96K 530K
最佳适应算法分配后的空闲分区表
分区号大小起始地址
1 12K 120K
2 10K 150K
3 5K 200K
4 18K 420K
四、在一个分段存储管理系统中,其段表如表1所示,试求表2中逻辑地址对应的物理地址是什么?
解:⑴由表3.1知,段号为0的段的内存起始地址为210,段长为500。
由表3.2知,逻辑地址的段内位移为430。
因为430<500,所以该逻辑地址是合法的。
其对应的物理地址为:
210+430=640
⑵由表3.1知,段号为1的段的内存起始地址为2350,段长为20。
由表3.2知,逻辑地址的段内位移为10。
因为10<20,所以该逻辑地址是合法的。
其对应的物理地址为:
2350+10=2360
⑶由表3.1知,段号为2的段的内存起始地址为100,段长为90。
由表3.2知,逻辑地址的段内位移为500。
因为500>90即逻辑地址的段内位移500已超过了段长90,所以该逻辑地址是非法的。
五、在一个请求分页系统中,假定系统分配给一个作业的物理块数为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FIFO和LRU两种算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数
答:
六、在某虚拟页面管理系统中。
用户编程地址空间为64K,物理空间为32K,页面大小为4K,某时刻页表内容如下:(注:状态位为1表示该页在内存,为0则不在。
)
问:虚地址:(1)5587h对应的物理地址是多少(用十六进制表示)、(2)16400对应的物理地址为多少(用十进制表示)、(3)E253h对应的物理地址为多少(用十六进制表示)?如访问的也免不再主存,注明页失效。
第八章:
七、UNIX系统使用索引文件方式存储文件,文件物理结构如下图所示,设每块大小为1KB,每块地址用4B表示,B—字节。
问该文件系统管理的最大文件是多大?。