第4章存储器管理(1)

第四章存储器管理第一部分教材习题（P159）15、在具有快表的段页式存储管理方式中，如何实现地址变换？答：在段页式系统中，为了便于实现地址变换，须配置一个段表寄存器，其中存放段表始址和段长TL。

进行地址变换时，首先利用段号S，将它与段长TL进行比较。

若S<TL，表示未越界，利用段表始址和段号来求出该段所对应的段表项在段表中的位置，从中得到该段的页表始址，并利用逻辑地址中的段内页号P来获得对应页的页表项位置，从中读出该页所在的物理块号b，再利用块号b和页内地址来构成物理地址。

在段页式系统中，为了获得一条指令或数据，须三次访问内存。

第一次访问内存中的段表，从中取得页表始址；第二次访问内存中的页表，从中取出该页所在的物理块号，并将该块号与页内地址一起形成指令或数据的物理地址；第三次访问才是真正从第二次访问所得的地址中，取出指令或数据。

显然，这使访问内存的次数增加了近两倍。

为了提高执行速度，在地址变换机构中增设一个高速缓冲寄存器。

每次访问它时，都须同时利用段号和页号去检索高速缓存，若找到匹配的表项，便可从中得到相应页的物理块号，用来与页内地址一起形成物理地址；若未找到匹配表项，则仍须再三次访问内存。

19、虚拟存储器有哪些特征？其中最本质的特征是什么？答：虚拟存储器有以下特征：多次性：一个作业被分成多次调入内存运行，亦即在作业运行时没有必要将其全部装入，只需将当前要运行的那部分程序和数据装入内存即可；以后每当要运行到尚未调入的那部分程序时，再将它调入。

多次性是虚拟存储器最重要的特征，任何其他的存储器管理方式都不具有这一特征。

因此，认为虚拟存储器是具有多次性特征的存储器系统。

对换性：允许在作业的运行过程中进行换进、换出，也即，在进程运行期间，允许将那些暂不使用的程序和数据，从内存调至外存的对换区（换出），待以后需要时再将它们从外存调至内存（换进）；甚至还允许将暂不运行的进程调至外存，待它们重又具备运行条件时再调入内存。

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。

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．74．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14．在一个分页存储管理系统中，页表的内容如表5.4所示，若页面的大小为4K，则地址转换机构将逻辑地址0转换成物理地址为A．8192 B．4096 C．2048 D．102415．如果一个程序为多个进程所共享，那么该程序的代码在执行过程中不能被修改，即程序应该是A．可置换码B．可重入码C．可改变码D．可再现码17. 在分区分配算法中，首次适应算法倾向于优先利用内存中的部分的空闲分区，从而保留了部分的大空闲区18. 设有一页式存储管理系统，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，请问逻辑地址至少应为多少位？内存空间有多大？19．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。

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。

图4-1 计算机系统存储器层次示意图2、各种存储器•寄存器、高速缓存Cache：容量很小、非常快速、昂贵、需要电源维持、CPU可直接访问；•内存RAM：容量在若干KB、MB、GB，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：一般设于主存中；•多种类型的磁盘：容量在数MB或数GB，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(主存管理)的目的1、尽可能地方便用户；提高主存储器的使用效率，使主存储器在速度、规模和成本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(字节)单元的编址。

●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(程序中的)逻辑地址转换为对应的物理地址----地址映射；例如指令LOAD L，2500 /*将2500号单元内的数据送入寄存器L*/ ----P123图4-3 作业装进内存时的情况地址映射分静态和动态两种方式。

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。

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为了实现存储保护，对共享区域中的信息( )。

A．既可读，又可写B．只可读，不可修改C．能执行，可修改D．既不可读,也不可写3．单连续存储管理时，若作业地址空间大于用户空间，可用( )把不同时工作的段轮流装入主存区执行。

A对换技术B．移动技术C虚拟存储技术D．覆盖技术4．把一个分区的存储管理技术用于系统时，可采用( )让多个用户作业轮流进入主存储器执行。

A．存储技术B．对换技术C．覆盖技术D虚拟存储技术5．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6．( )要求存储分配时具有连续性。

A．固定分区存储管理B．可变分区存储管理C．段式存储管理D．段页式存储管理7．固定分区存储管理一般采用( )进行主存空间的分配。

A．最先适应分配算法B．最优适应分配算法C．最坏适应分配算法D．顺序分配算法8．( )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9．固定分区存储管理中存储保护用( )关系式进行核对。

A．逻辑地址≤限长寄存器值B．下限寄存器值≤绝对地址≤上限寄存器值C．界限地址≤绝对地址≤主存最大地址D．段内地址≤段表中对应段的限长10．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11．( )判断到“逻辑地址＞限长寄存器值”时，形成—个“地址越界”的程序性中断事件。

A．一个存储分区管理B．固定分区存储管理；C．可变分区存储管理D．段式存储管理12．可变分区存储管理时采用的地址转换公式为( )。

A．绝对地址＝界限寄存器值＋逻辑地址B．绝对地址＝下限寄存器值＋逻辑地址C．绝对地址＝基址寄存器值＋逻辑地址D．绝对地址＝块号×块长÷页内地址13．公式“绝对地址＝下限寄存器+逻辑地址”被用来在( )中做地址转换。

第四章存储管理（习题一）一、基础题1、（）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２、段页式管理每取一数据，要访问（）次内存。

A、1B、2C、3D、43、分段管理提供（）维的地址结构。

A、1B、2C、3D、44、在分段管理中，（）。

A、以段为单元分配，每段是一个连续存储区B、段与段之间必定不连续C、段与段之间必定连续D、每段是等长的5、可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为（）。

A、名称空间B、虚拟地址空间C、相对地址空间D、物理地址空间6、目录程序指令的顺序都以0作为一个参考地址，这些地址被称为（）。

A、虚拟地址B、物理地址C、绝对地址D、重定位地址7、若调用指令LOAD 1 ,Data,经动态重定位后，其对应指令代码（）。

A、保持不变B、会变化，随装入起始地址变化而变化C、会变化，固定在某一存储区域D、重定位项等于重定位寄存器内容8、下列（）存储管理方式能使存储碎片尽可能少，而且内存利用率较高。

A、固定分区B、可变分区C、分页管理D、段页式管理9、（）要求存储分配时的地址连续性。

A、固定分区B、可变分区C、段式管理D、段页式管理10、存储管理的目的是（）。

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11、（）是指目标模块装入内存时一次分配完作业所需的内存空间，不允许在运行过程中再分配内存。

A、静态分配B、动态分配C、直接分配D、碎片拼接后再分配12、碎片存储容量（）。

A、不可能比某作业申请容量大B、可能比某作业申请容量大C、在分页管理中，可能大于页D、在段页式管理中，可能大于页13、分页管理每取一数据，一般要访问（）次内存。

A、1B、2C、3D、414、在页式存储管理系统中，整个系统的页表个数是（）。

A、1个B、2个C、和装入主存的作业个数相同D、不确定15、页式存储管理中，页表的大小由（）决定的。

A、作业所占页的多少B、操作系统C、计算机编址范围D、系统统一指定16、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（）。