第五章 虚拟存储器
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第五章虚拟存储器一、单项选择题1. 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(((实际容量C. 是任意的D. 由作业的地址空间决定虚拟存储器是利用程序的局部性原理,一个作业在运行之前,没有必要全部装入内存,而只将当前要运行那部分页面或段装入便可以运行,其他部分放在外部存储器内,需要时再从外存调入内存中运行,首先它的容量必然受到外存容量的限制,其次寻址空间要受到计算机地址总线宽度限制。
最大容量(逻辑容量)收内外存容量之和决定,实际容量受地址结构决定。
2.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。
(开始为空,内存中无页面,3块物理块一开始会发生三次缺页。
)A. 7B. 8C. 9D. 103. 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.扩充主存容量4. 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.(书本158页,(2)最后一句话)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5.在请求分页存储管理中,若采用FIFO页面淘汰算法,则当分配的页面数增加时,缺页中断的次数________。
(在最后一题做完后再作答)答案错误选择:DA.减少 B. 增加 C. 无影响 D. 可能增加也可能减少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. 下述_______页面淘汰算法会产生Belady现象.A. 先进先出*B. 最近最少使用C. 最近不经常使用D. 最佳二. 填空题1. 假设某程序的页面访问序列为1.2.3.4.5. 2. 3. 1. 2. 3. 4. 5. 1. 2. 3. 4且开始执行时主存中没有页面,则在分配给该程序的物理块数是3 且采用FIFO方式时缺页次数是____13____; 在分配给程序的物理块数是4且采用FIFO方式时,缺页次数是___14______; 在分配给程序的物理块数是3且采用LRU方式时,缺页次数是______14____。
现代操作系统安德鲁课后题答案第五章
1. 在计算机硬件中,中央处理器单元(CPU)负责什么?
中央处理器单元(CPU)是计算机硬件中最重要的部件,负责对输入的指令和数据执行操作、处理数据以及控制计算机硬件和软件进行交互。
2. 应用程序通常包含哪些组成部分?
应用程序通常由用户界面、输入处理、核心功能和输出处理等几个部分组成。
用户界面图形类型能够让用户与计算机进行交互;输入处理对输入的指令进行解释;核心功能根据使用者的要求执行操作;输出处理显示结果给用户。
3. 虚拟存储器是什么?
虚拟存储器是一种计算机存储技术,它使得应用程序可以运行在一个体积更大的存储空间中,而不会与实际可用的物理内存空间发生冲突。
通过使用虚拟存储器,应用程序可以更灵活地使用内存,可以处理更大的数据量。
4. 中断是什么?
中断是指计算机遇到的某种外部输入或者硬件错误时,发出的中
断请求,以此来卸载CPU的工作状态,重新定位中断程序,以响应这
种外部输入或者硬件错误。
中断可以将计算机从一种状态转换到另一
个状态,从而在特殊环境下完成某些程序,例如:处理设备控制命令,更新显示器,处理磁盘输入和输出等等。
5. 什么是并行处理?
并行处理是一种技术,它能够在多个设备(通常是多个计算机)
上同时运行几个任务。
它的原理是,将原本要完成的复杂任务分解成
多个小任务,将这些小任务分发给多个设备,各个设备独立执行任务,最后将结果统一输出,从而达到有效率地完成工作的目的。
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。
第五章虚拟存储器一、单项选择题1、以下存储管理技术中,支持虚拟存储器的技术是()。
A.动态分区分配B.可重定位分区分配C.请求分页存储管理D.基本分页存储管理2、请求分页存储管理中,若把页面尺寸增加一倍,在程序顺序执行时,则一般缺页中断次数会()。
A.增加B.减少C.不变D.可能增加也可能减少3、虚拟存储管理策略可以()。
A.扩大物理内存容量B.扩大物理外存容量C.扩大逻辑内存容量D.扩大逻辑外存容量4、下列那一条()不是影响缺页率的主要因素。
A.缺页中断服务速度B.分配给作业的物理块数C.系统规定页面的大小D.页面调度算法二、填空题1、在虚拟存储机制中,进程的一部分装入内存,一部分保留在硬盘上。
当发现某条指令不在内存中时,发生__________。
1、虚拟存储器的特征有__________,__________和__________。
2、在请求分页存储管理中,每当要访问的页面不在内存时,会产生__________。
3、在请求分段存储管理中,当运行进程要访问的段尚未调入内存时,会产生__________。
5、在请求分页存储管理中,进程的某页可能会重复地被换出和换入内存,发生多次的缺页中断,影响程序执行的性能,这种现象称为__________。
6、某虚拟存储器的用户空间共有32个页面,每页1KB,主存16KB。
假定某时刻系统为用户的第0,1,2,3页分别分配的物理块号为5,10,4,7,虚拟地址065C和0D3C变换为物理地址后分别是__________和__________。
(十六进制)7、在一个请求分页存储管理系统中,采用先进先出页面置换算法时,假如一个作业的页面走向为1,3,2,4,2,3,5,4,3,1,2,5。
当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时,访问过程中发生的缺页次数为__________和__________。
(假定开始时,物理块中为空)8、在一个请求分页存储管理系统中,某程序的页面走向为:2,3,2,1,5,2,4,5,3,2,5,2。
第五章 内存管理(3)一、单项选择题1.虚拟存储技术是 。
A .补充内存物理空问的技术B .补充相对地址空间的技术C .扩充外存空问的技术D .扩充输入输出缓冲区的技术 2.以下不属于虚拟内存特征的是 。
A .一次性B .多次性C .对换性D .离散性 3.虚拟内存的基础是 。
A .局部性理论B .代码的顺序执行C .变量的连续访问D .指令局部性4.实施虚拟存储器管理的依据是程序的 。
A .局部性原 B .动态性原理 C .并发性原 D .一致性原理5.实现虚拟内存最主要的技术是 。
A .整体覆盖 B .整体对换 C .部分对换 D .多道程序设计6.虚拟存储器是 。
A .可以容纳总和超过主存容量的多个作业同时运行的一个地址空间B .可提高计算机运算速度的设备C .容量扩大了的主存D .实际上不存在的存储器7.若处理器有32位地址,则它的虚拟地址空间为 字节。
A .2GB B .4GB C .100KB D .640KB8.设主存容量为1MB ,外存容量为400MB ,计算机系统的地址寄存器有24位,那么虚存的最大容量是 。
A .1MB B .401MBC .1MB+242 B D .242 B9.在一个计算机系统中,其虚拟存储器的最大容量是由 E 确定的,其实际容量是由 D 确定的。
A .计算机字长B .内存容量C .硬盘容量D .内存和硬盘容量之和E .计算机的地址结构10.以时间换空间的技术是 。
A .分时技术B .虚拟技术C .并发技术D .缓冲技术 11.有关虚拟存储器的叙述中正确的是——。
A .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B .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C .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D .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 12.在请求分页系统中,分页是由 实现的。
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()。
5.1 虚拟存储器概述5.2 请求分页存储管理方式 5.3 页面置换算法5.4 “抖动”与工作集5.5 请求分段存储管理方式5.4 “抖动”与工作集1多道程序度与“抖动”2工作集3“抖动”的预防方法1.多道程序度与“抖动”⑴多道程序度与处理机的利用率♋由于虚拟存储器系统能从逻辑上扩大内存,人们希望在系统中能运行更多的进程,即增加多道程序度,以提高处理机的利用率。
♋在虚存中,页面在内存与外存之间频繁调度,以至于调度页面所需时间比进程实际运行的时间还多,此时系统效率急剧下降,甚至导致系统崩溃。
这种现象称为颠簸或抖动。
1.多道程序度与“抖动”1.多道程序度与“抖动”⑵产生“抖动”的原因♋页面淘汰算法不合理♋分配给进程的物理页面数太少5.4 “抖动”与工作集1多道程序度与“抖动”2工作集3“抖动”的预防方法2. 工作集⑴工作集的基本概念♋进程发生缺页率的时间间隔,与进程所获得的物理块数有关。
♋右图示出了缺页率与物理块数之间的关系。
2. 工作集⑵工作集的定义♋在某段时间间隔Δ里,进程实际上要访问页面的集合。
♋具体地说,是把某进程在时间t的工作集记为w(t,Δ),其中的变量Δ称为工作集的“窗口尺寸”。
下图示出了某进程访问页面的序列和窗口大小分别为3、4、5时的工作集。
2. 工作集2. 工作集⑵工作集的定义♋由此可将工作集定义为:进程在时间间隔(t-Δ,t)中引用页面的集合。
♋工作集w(t,Δ)是二元函数,即在不同时间t的工作集大小不同,所含的页面数也不同;与窗口尺寸Δ有关。
工作集大小是窗口尺寸Δ的非降函数:5.4 “抖动”与工作集1多道程序度与“抖动”2工作集3“抖动”的预防方法3.抖动的预防方法⑴采取局部置换策略♋在页面分配和置换策略中,如果采取的是可变分配方式时,为了预防发生“抖动”,可采取局部置换策略。
⑵把工作集算法融入到处理机调度中♋在调度中融入了工作集算法,则在调度程序从外存调入作业之前,必须先检查每个进程在内存的驻留页面是否足够多。