操作系统第九章习题,存储管理

第六章存储管理1.在一个分段存储管理系统中，其段表如下表所示。

试求表中逻辑地址对应的物理地址是什么？表1 段表段号内存起始地址段长0 210 5001 2350 202 100 903 1350 5904 1938 95表2 逻辑地址段号段内位移0 4301 102 5003 4004 1125 322．在下面的段表中对于以下逻辑地址（段号，段内位移），求对应的物理地址。

（1）0，400 （2）3，300 （3）1，20段号内存起始地址段长0 200 6001 2300 142 90 1003 1300 5801.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个页块，应用下面的页面替换算法，计算各会出现多少次缺页中断以及缺页率？（1）LRU（最近最久未使用算法）；（2）FIFO（先进先出算法）；（3）Optimal最佳算法4.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（先进先出）和LRU（最近最久未使用）两种算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数和缺页率？5.在一个支持虚拟分页并采用请求页式调度的存储管理系统中，有一用户程序，它访问其地址空间的字地址序列是：70、74、135、276、400、300、700、266、148、560、284、172。

问：若分配给该作业的内存大小为384字，初始为空，页大小为128字，试按FIFO、LRU 页面淘汰算法，分别计算页面访问的缺页次数和缺页率？解：由题可知内存为3块，地址序列转成页面序列为：0 0 1 2 3 2 5 2 1 4 2 1。

第3章习题解答 1.解释下列术语 逻辑地址；绝对地址；地址转换 答：逻辑地址：对于⽤户来说，他⽆须知道⾃⼰的作业究竟是在主存的什么位置，他们可以认为⾃⼰的程序和数据就是放在从0地址开始⼀组连续的地址空间中，这个地址空间是程序⽤来访问信息所⽤的⼀系列连续地址单元的集合，该地址空间就是逻辑地址空间。

逻辑地址空间中，地址单元的编号称为逻辑地址。

绝对地址：主存也被按照连续的存储单元进⾏编号，绝对地址空间就是主存中⼀系列连续存储信息的物理单元的集合，也称绝对地址空间为存储地址空间或物理地址空间。

绝对地址空间中物理单元的编号称为绝对地址。

地址转换：由于⼀个作业装⼊到与其逻辑地址空间不⼀致的绝对地址空间，使得逻辑地址与绝对地址不同，⽽引起的对有关地址部分的调整，即逻辑地址转换成绝对地址的过程称为重定位，也称为地址转换。

2.存储保护的⽬的是什么？怎样实现存储保护？ 答：存储保护的⽬的就是为了保护主存中各区域内的信息不被破坏，它包括存储的权限，存储不可跨越区域等等。

为实现存储保护，必须由硬件和软件配合实现。

⽐如在页式管理中，要由操作系统提供页表，硬件机构确定页的使⽤必须是安全的，如不能访问不属于⾃⼰的页等。

3.什么叫重定位？重定位的⽅式有哪两种？⽐较它们的不同。

答：由于⼀个作业装⼊到与其逻辑地址空间不⼀致的绝对地址空间，使得逻辑地址与绝对地址不同，⽽引起的对有关地址部分的调整，即逻辑地址转换成绝对地址的过程称为重定位，也称为地址转换。

重定位有静态和动态两种情况。

所谓静态重定位是在装⼊⼀个作业的时候，把作业中的指令地址和数据地址全部⼀次性地转换成绝对地址。

所谓动态重定位是由软件和硬件相配合来实现的。

地址重定位不再是装⼊的时候⼀次完成了，⽽是设置⼀个基址寄存器，装⼊作业的时候，将作业在主存区域的⾸地址放⼊到基址寄存器中。

作业执⾏的时候，由硬件的地址转换机构动态地对地址进⾏转换，执⾏指令的时候，只要将逻辑地址加上基址寄存器的内容，就得到了绝对地址。

第5章一．选择题（40题）1.主存用来存放__D_。

A.程序B.数据C.微程序D.程序和数据2.下列存储器中，速度最慢的是_C__。

A.半导体存储器B.光盘存储器C.磁带存储器D.硬盘存储器3.某一SRAM芯片，容量为16KB×1位，则其地址线有__A__。

A.14根B.16K根C.16根D.32根4.下列部件中，存取速度最慢的是_B__。

A.光盘存储器B.CPU存储器C.软盘存储器D.硬盘存储器5.在主存和CPU之间增加Cache的目的是_C__。

A.扩大主存的容量B.增加CPU中通用寄存器的数量C.解决CPU和主存之间的速度匹配D.代替CPU中的寄存器工作6.计算机的存储器采用分级存储体系的目的是__D_。

A.便于读／写数据B.减小机箱的体积C.便于系统升级D.解决存储容量、价格与存取速度间的矛盾7.某SRAM芯片，其容量为1KB×8位，加上电源端和接地端后，该芯片的引出线的最少数目应为__A__。

A.23B.25C.50D.208.在Cache的地址映射中，若主存中的任意一块均可映射到Cache内的任意一块的位置上，则这种方法称为__A__。

A.全相联映射B.直接映射C.组相联映射D.混合映射9.处理机有32位地址，则它的虚拟地址空间为_B__字节。

A.2GBB.4GBC.100KBD.640KB10.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.以下_B__不是段式存储管理系统的优点。

A.方便编程B.方便内存管理C.方便程序共享D.方便对程序保护12.在可变分区分配方案中，最佳适应法是将空闲块按_C__次序排序。

A.地址递增B.地址递减C.大小递增D.大小递减13.在分区存储管理方式中，如果在按地址生序排列的未分配分区表中顺序登记了下列未分配分区：1-起始地址17KB，分区长度为9KB；2-起始地址54KB，分区长度为13KB；现有一个分区被释放，其起始地址为39KB，分区长度为15KB，则系统要_C__。

操作系统课后习题练习精选在计算机科学领域中，操作系统是一个非常重要的学科。

学习操作系统的过程中，习题练习是非常重要的一环。

下面，就让我们来看一些操作系统课后习题的精选。

1. 进程与线程：进程和线程是操作系统中非常重要的两个概念。

进程是程序执行的基本单位，而线程是进程中的一个执行单元。

关于进程和线程，以下是一些常见的问题：- 进程和线程的区别是什么？- 进程的状态有哪些？- 线程同步的方法有哪些？- 线程的优先级如何设置？2. 内存管理：内存管理是操作系统的一个重要部分，它分配和释放内存，以确保系统的正常运行。

关于内存管理，以下是一些常见的问题：- 什么是内存管理？- 什么是虚拟内存？- 什么是物理内存？- 内存碎片是什么？如何处理？3. 文件系统：文件系统是对文件进行管理的一种方法。

它使得计算机可以像管理文件夹一样管理文件。

关于文件系统，以下是一些常见的问题：- 文件系统的作用是什么？- 什么是目录和子目录？- 什么是文件权限？如何设置？- 什么是索引节点？它的作用是什么？4. 输入输出系统：输入输出系统是计算机中非常重要的一部分，它允许用户与计算机进行交互。

关于输入输出系统，以下是一些常见的问题：- 输入输出系统的作用是什么？- 什么是设备驱动程序？- 什么是缓冲区？它的作用是什么？- 什么是中断？它是如何实现的？5. 多处理器和分布式操作系统：随着计算机技术的发展，多处理器和分布式操作系统越来越受到人们的关注。

关于多处理器和分布式操作系统，以下是一些常见的问题：- 多处理器的优点是什么？- 分布式操作系统的特点是什么？- 什么是集群？- 什么是死锁？如何处理？通过这些习题练习，学生可以更好地理解和掌握操作系统的基本知识，提高其解决问题的能力，从而在日后的工作和学术研究中受益匪浅。

习题集 - 3 - 存储管理1. 考虑一个由8个页面，每页有1024 B组成的逻辑空间，把它装入到有32个物理块的存储器中，问：（1）逻辑地址需要多少位表示？（二进制）（2）绝对地址需要多少位表示？（二进制）解:因为页面数为8=23，故需要3位二进制数表示。

每页有1024 B，1024=210，于是页内地址需要10位二进制数表示。

32个物理块，需要5位二进制数表示（32=25）。

（1）页的逻辑地址由页号和页内地址组成，所以需要3+10=13位二进制数表示。

（2）页的绝对地址由块号和页内地址拼接，所以需要5+10=15位二进制数表示。

2. 某分页系统的逻辑地址为16位，其中高6位为页号，低10位为页内地址，则这样的地址结构：（1）一页有字节；（2）逻辑地址可有页；（3）一个作业最大的使用空间是字节。

解:（1）页的大小由页内位移所占的位数决定，题目中页内地址占10位，则页面大小为210，即1 KB。

（2）页号的位数决定了一共有多少页，题目中页号占了6位，则逻辑地址有26，即64页。

（3）逻辑地址的位数决定了作业的最大使用空间，逻辑地址有16位，所以答案是216字节。

3. 在一个采用页式虚似存储管理的系统中，某进程依次要访问的字地址序列是：115,228,128,88,446,102,321,432,260,167，若作业的第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，回答下列问题：（1）按FIFO调度算法将产生多少次缺页中断，依次淘汰页号是什么？（2）按LRU调度算法将产生多少次缺页中断，依次淘汰页号是什么？解:（1） FIFO算法产生5次缺页中断，淘汰的页号依次是0、1、2。

（2） LRU算法产生6次缺页中断，淘汰的页号依次是2、0、1、3。

先将地址序列转换成访问串，因为每页有100字，所以访问串就是地址与100取整后得到的数字，又题目给了300字，说明该作业在主存获得3个驻留集。

第3章进程描述和控制复习题：什么是指令跟踪？答：指令跟踪是指为该进程而执行的指令序列。

通常那些事件会导致创建一个进程？答：新的批处理作业；交互登录；操作系统因为提供一项服务而创建；由现有的进程派生。

（详情请参考表3.1）对于图3.6中的进程模型，请简单定义每个状态。

答：运行态：该进程正在执行。

就绪态：进程做好了准备，只要有机会就开始执行。

阻塞态：进程在某些事件发生前不能执行，如I/O操作完成。

新建态：刚刚创建的进程，操作系统还没有把它加入到可执行进程组中。

退出态：操作系统从可执行进程组中释放出的进程，或者是因为它自身停止了，或者是因为某种原因被取消。

抢占一个进程是什么意思？答：处理器为了执行另外的进程而终止当前正在执行的进程，这就叫进程抢占。

什么是交换，其目的是什么？答：交换是指把主存中某个进程的一部分或者全部内容转移到磁盘。

当主存中没有处于就绪态的进程时，操作系统就把一个阻塞的进程换出到磁盘中的挂起队列，从而使另一个进程可以进入主存执行。

为什么图3.9（b）中有两个阻塞态？答：有两个独立的概念：进程是否在等待一个事件（阻塞与否）以及进程是否已经被换出主存（挂起与否）。

为适应这种2*2的组合，需要两个阻塞态和两个挂起态。

列出挂起态进程的4个特点。

答：1.进程不能立即执行。

2.进程可能是或不是正在等待一个事件。

如果是，阻塞条件不依赖于挂起条件，阻塞事件的发生不会使进程立即被执行。

3.为了阻止进程执行，可以通过代理把这个进程置于挂起态，代理可以是进程自己，也可以是父进程或操作系统。

4.除非代理显式地命令系统进行状态转换，否则进程无法从这个状态中转移。

对于哪类实体，操作系统为了管理它而维护其信息表？答：内存、I/O、文件和进程。

列出进程控制块中的三类信息。

答：进程标识，处理器状态信息，进程控制信息。

为什么需要两种模式（用户模式和内核模式）？答：用户模式下可以执行的指令和访问的内存区域都受到限制。

这是为了防止操作系统受到破坏或者修改。

第七章设备管理习题7.3习题7.3.1、选择最合适的答案1．在下面的I/O控制方式中，需要CPU干预最少的方式是（）。

（A）程序I/O方式（B）中断驱动I/O控制方式（C）直接存储器访问DMA控制方式（D）I/O通道控制方式2．某操作系统中，采用中断驱动I/O控制方式，设中断时，CPU用1ms来处理中断请求，其它时间CPU完全用来计算，若系统时钟中断频率为100H Z，则，CPU的利用率为（）。

（A）60% （B）70%（C）80% （D）90%3．下列哪一条不是磁盘设备的特点（）。

（A）传输速率较高，以数据块为传输单位（B）一段时间内只允许一个用户（进程）访问（C）I/O控制方式常采用DMA方式（D）可以寻址，随机地读/写任意数据块4．利用通道实现了（）之间数据的快速传输。

（A）CPU和外设（B）内存和CPU（C）内存和外设（D）外设和外设5．假脱机技术中，对打印机的操作实际上是用对磁盘存储实现的，用以替代打印机的部分是指（）。

（A）共享设备（B）独占设备（C）虚拟设备（D）物理设备6．设从磁盘将一块数据传送到缓冲区所用时间为80μs，将缓冲区中数据传送到用户区所用时间为40μs，CPU处理数据所用时间为30μs，则处理该数据，采用单缓冲传送某磁盘数据，系统所用总时间为（）。

（A）120μs （B）110μs（C）150μs （D）70μs7．对于速率为9.6KB/s的数据通信来说，如果说设置一个具有8位的缓冲寄存器，则CPU中断时间和响应时间大约分别为（）。

（A）0.8ms，0.8ms （B）8ms，1ms（C）0.8ms，0.1ms （D）0.1ms，0.1ms8．在调试程序时，可以先把所有输出送屏幕显示而不必正式输出到打印设备，其运用了（）。

（A）SPOOLing技术（B）I/O重定向（C）共享技术（D）缓冲技术9．设备驱动程序是系统提供的一种通道程序，它专门用于在请求I/O的进程与设备控制器之间传输信息。

1.存储管理的主要功能是什么？2.何谓静态分配？何谓动态分配？3.什么叫地址重定位？怎样区分静态重定位和动态重定位？各有什么优缺点？4.分区分配有哪几种？试比较各种分区分配的优缺点。

5.试述最佳、最差、最先适应算法的基本思想，并指出它们各自的优缺点。

6.什么是存储器的内零头和外零头？它们是怎么造成的？减少它们应采取什么措施？7.试述分页存储管理的基本实现原理，并说明如何实现从逻辑空间到物理空间的变换？8.什么叫联想存储器？为什么要引进联想存储器？9.考虑一个由8个页面，每页1024个字节组成的逻辑空间，把它映射到32个物理块的存储器中：(1) 逻辑地址有多少位？(2) 物理地址有多少位？(3)存取主存中的一条指令或数据至少要访问几次主存。

10．为什么要引入虚拟存储器的概念？11.请求分页和简单分页两种存储管理方案有何不同？缺页中断是如何发生的？发生缺页中断时如何处理？12.在一个请求分页存储系统中，一个程序的页面走向为1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6请完成下表。

13. 局部化的含义是什么？14.简述段式存储管理的基本实现原理和地址变换过程。

15.某段式存储管理系统中采用如下段表：试回答：(1)给出段号和段内地址，完成段式管理中的地址变换过程。

(2)计算［0，430］，［ 1，10］，［2，500］，［ 3，400］的主存地址，其中方扩号内的第一个元素为段号，第二个元素为段内地址。

16.为什么要引入动态分段存储管理，它与请求页式存储管理有什么区别？1. 参考答案：（1）存储分配问题：主要讨论主存的分配和共享。

（2）地址变换问题：主要讨论各种地址变换机构，以及静态和动态地址重定位方法。

（3）"扩充"主存容量问题：借助于提供虚拟存储器或自动覆盖技术来达到扩充主存容量的目的，并非指硬件设备上的扩充。

（4）存储保护问题：主存内即有系统程序又有若干道用户程序，为了避免相互干扰和破坏，必须提供保护功能。

操作系统习题及答案第一章操作系统概述习题1-1 操作系统的功能有哪些？答案：操作系统的功能主要包括：进程管理、存储管理、文件管理、网络管理和用户接口。

习题1-2 请简述进程和线程的区别。

答案：进程是计算机中程序执行的基本单位，每个进程都有独立的内存空间。

线程是进程内部的一个执行流程，线程共享进程的内存空间和其他资源。

进程和线程的主要区别在于资源占用和调度级别。

第二章处理器管理习题2-1 请解释什么是进程调度。

答案：进程调度是指操作系统根据某种策略，决定哪个进程获得处理器资源进行执行的过程。

习题2-2 常用的进程调度算法有哪些？答案：常用的进程调度算法包括：先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、优先级调度、轮转调度（RR）和多级反馈队列调度。

第三章存储管理习题3-1 什么是虚拟存储器？答案：虚拟存储器是操作系统提供给用户的一种抽象的存储资源，它将物理内存和硬盘空间扩展成一个连续的地址空间，使得每个进程都好像拥有全部内存一样。

习题3-2 请解释分页存储管理和分段存储管理的主要区别。

答案：分页存储管理和分段存储管理都是虚拟存储器的实现方式。

主要区别在于地址结构，分页存储管理将逻辑地址分为页号和页内偏移，而分段存储管理将逻辑地址分为段号和段内偏移。

第四章文件管理习题4-1 什么是文件系统？答案：文件系统是操作系统中负责数据持久存储和管理的软件结构。

习题4-2 常用的文件访问控制方式有哪些？答案：常用的文件访问控制方式包括：顺序访问、随机访问和直接访问。

第五章网络管理习题5-1 什么是网络操作系统？答案：网络操作系统是一种特殊类型的操作系统，它支持网络中的计算机资源共享，并提供网络通信和网络管理功能。

习题5-2 请列举出常见的网络协议。

答案：常见的网络协议包括：TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP、DNS等。

第六章用户接口习题6-1 什么是命令行接口（CLI）？答案：命令行接口（CLI）是用户与操作系统交互的一种方式，用户通过输入命令来执行操作系统的各种功能。