分页存储器管理 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
实验7分页存储器管理 实验性质：验证＋设计 建议学时：2学时 一、实验目的 学习i386处理器的二级页表硬件机制，理解分页存储器管理原理。 查看EOS应用程序进程和系统进程的二级页表映射信息，理解页目录和页表的管理方式。 编程修改页目录和页表的映射关系，理解分页地址变换原理。 二、预备知识 阅读本书第6章。了解i386处理器的二级页表硬件机制，EOS操作系统的分页存储器管理方式，以及进程地址空间的内存分布。 三、实验内容 准备实验 按照下面的步骤准备本次实验： 1. 启动OS Lab。 2. 新建一个EOS应用程序项目。 查看EOS应用程序进程的页目录和页表 使用OS Lab打开本实验文件夹中的和文件（将文件拖动到OS Lab窗口中释放即可打开）。仔细阅读这两个文件中的源代码和注释，main函数的流程图可以参见图16-1。 按照下面的步骤查看EOS应用程序进程的页目录和页表： 1. 使用文件中的源代码替换之前创建的EOS应用程序项目中文件中的源代 码。 2. 右键点击“项目管理器”窗口中的“源文件”文件夹节点，在弹出的快 捷菜单中选择“添加”中的“添加新文件”。 3. 在弹出的“添加新文件”对话框中选择“asm 源文件”模板。
4. 在“名称”中输入文件名称“func”。 5. 点击“添加”按钮添加并自动打开文件。 6. 将文件中的源代码复制到文件中。 7. 按F7生成修改后的EOS应用程序项目。 8. 按F5启动调试。 9. 应用程序执行的过程中，会将该进程的二级页表映射信息输出到虚拟机 窗口和OS Lab“输出”窗口中，输出内容如图16-2（a）。 10. 将“输出”窗口中的内容复制到一个文本文件中。 图16-2：（a）EOS应用程序进程的二级页表映射信息（b）有应用程序进程时， 系统进程的二级页表映射信息图16-2（a）中第一行是CR3寄存器的值，也就是页目录所在的页框号。第一列是页目录中有效的PDE，第二列是PDE映射的页表中有效的PTE（详细的格式可以参考源代码中的注释）。注意，在标号为0x200的PDE对应的页表中，所有的1024个PTE都是有效的，所以在图中省略了一部分。 根据图16-2（a）回答下面的问题： 应用程序进程的页目录和页表一共占用了几个物理页页框号分别是多少 映射用户地址空间（低2G）的页表的页框号是多少该页表有几个有效的PTE，或者说有几个物理页用来装载应用程序的代码、数据和堆栈页框号分别是多少 查看应用程序进程和系统进程并发时的页目录和页表 需要对EOS应用程序进行一些修改： 1. 结束之前的调试。 2. 取消第121行语句的注释（该行语句会等待10秒）。 3. 按F7生成修改后的EOS应用程序项目。 4. 按F5启动调试。 5. 在“Console-1”中会自动执行，创建该应用程序进程。利用其等待10秒 的时间，按Ctrl+F2切换到“Console-2”。
一、选择题 1．存储器管理的主要功能是内存分配、地址映射、内存保护和( )。 A．内存扩充 B．外存扩充 C内存和外存扩充 D．地址保护 2．把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作( ) A．编译 B．连接 C．运行 D．重定位 3．物理地址对应的是( )。 A．模块中的地址 B． 内存中的地址 C．外存中的地址 D．数据的起始地址 4．逻辑地址对应的是( ) A．数据的起始地址 B．内存中的地址 C．模块中的地址 D．外存中的地址 5．动态重定位是在( )时进行的重定位。 A．程序执行时 B．开机时 C．启动时 D．装入内存时 6．静态重定位是在( )时进行的重定位。 A．程序执行时 B．开机时 C．启动时 D．装入内存时 7．在目标程序装入内存时，一次性完成地址修改的方式是( ) A 静态重定位 B．动态重定位 C．静态连接 D．动态连接 8．下列关于缓冲技术描述正确的是( ) A．以空间换取时间的技术 B．以时间换取空间的技术 C．是为了协调CPU与内存之间的速度 D．是为了提高外设的处理速度 9．可变式分区管理的分配策略中，首次适应算法是按照 ( ) 顺序排列空闲区。 A．起始地址递减 B．起始地址任意 C．起始地址递增 D．分区大小递增 10．可变式分区又称为动态分区，它是在系统运行过程中，( )时动态建立的。 A．在作业装入 B．在作业创建 C．在作业完成 D．在作业未装入 11．在可变分区存储管理中，将空闲区按照长度递增的顺序排列的分配算法是( ) A．首次适应算法 B．最佳适应算法 C．最坏适应算法 D．循环首次适应算法 12．可重定位分区分配中的碎片是( ) A．磁盘的一小部分 B．外存的一小部分 C．内存中容量小、无法利用的小分区 D．内存中的小分区 13．在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映射是通过( )实现的。 A．段表 B．页表 C．PCB D．JCB 14．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 15．页表的作用是实现从页号到物理块号的( )。 A．逻辑映射 B．物理映射 C．地址映射 D．逻辑地址映射 16．虚拟存储器的基本特征是：虚拟扩充、部分装入、离散分配和( ) A．虚拟保护 B．虚拟装入 C．一次对换 D．多次对换 17．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 18．虚拟存储器受到的限制有外存的容量和( )。 A．指令中表示地址的字长 B．内存的容量 C．硬件的好坏 D．以上的观点都对 19．在页式存储管理中，每当CPU形成一个有效地址时，要查页表，这—工作是由( )实现
实验7 分页存储器管理 实验性质：验证＋设计 建议学时：2学时 一、实验目的 ● 学习i386处理器的二级页表硬件机制，理解分页存储器管理原理。 ● 查看EOS应用程序进程和系统进程的二级页表映射信息，理解页目录和页表的管理方式。 ● 编程修改页目录和页表的映射关系，理解分页地址变换原理。 二、预备知识 阅读本书第6章。了解i386处理器的二级页表硬件机制，EOS操作系统的分页存储器管理方式，以及进程地址空间的内存分布。 三、实验内容 3.1 准备实验 按照下面的步骤准备本次实验： 1. 启动OS Lab。 2. 新建一个EOS应用程序项目。 3.2 查看EOS应用程序进程的页目录和页表 使用OS Lab打开本实验文件夹中的memory.c和getcr3.asm文件（将文件拖动到OS Lab窗口中释放即可打开）。仔细阅读这两个文件中的源代码和注释，main函数的流程图可以参见图16-1。 按照下面的步骤查看EOS应用程序进程的页目录和页表： 1. 使用memory.c文件中的源代码替换之前创建的EOS应用程序项目中EOSApp.c文件中的源代码。 2. 右键点击“项目管理器”窗口中的“源文件”文件夹节点，在弹出的快捷菜单中选择“添加”中的“添 加新文件”。 3. 在弹出的“添加新文件”对话框中选择“asm 源文件”模板。 4. 在“名称”中输入文件名称“func”。 5. 点击“添加”按钮添加并自动打开文件func.asm。 6. 将getcr3.asm文件中的源代码复制到func.asm文件中。 7. 按F7生成修改后的EOS应用程序项目。 8. 按F5启动调试。 9. 应用程序执行的过程中，会将该进程的二级页表映射信息输出到虚拟机窗口和OS Lab“输出”窗口中， 输出内容如图16-2（a）。 10. 将“输出”窗口中的内容复制到一个文本文件中。
任务四、请求分页存储管理（虚拟存储）一、实验目的 通过请求分页存储管理的设计，让学生了解虚拟存储器的概念和实现方法。进行运行时不需要将所有的页面都调入内存，只需将部分调入内存，即可运行，在运行的过程中若要访问的页面不在内存时，则需求有请求调入的功能将其调入。假如此时若内存没有空白物理块，则通过页面置换的功能将一个老的不用的页面淘汰出来，其中淘汰的算法有多种。 二、实验内容 模拟仿真请求分页调度算法，其中淘汰的算法可选下列其一 1、先进先出算法 2、最近最久算法 3、CLOCK算法 三、实验代码 #include
内存的存储管理段式和页式管理的区别 页和分段系统有许多相似之处，但在概念上两者完全不同，主要表现在： 1、页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外零头，提高内存的利用率；或者说，分页仅仅是由于系统管理的需要，而不是用户的需要。 段是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对完整的信息。分段的目的是为了能更好的满足用户的需要。 2、页的大小固定且由系统确定，把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分，是由机器硬件实现的，因而一个系统只能有一种大小的页面。 段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序，通常由编辑程序在对源程序进行编辑时，根据信息的性质来划分。 3、分页的作业地址空间是维一的，即单一的线性空间，程序员只须利用一个记忆符，即可表示一地址。 分段的作业地址空间是二维的，程序员在标识一个地址时，既需给出段名，又需给出段内地址。 参考资料：/ctsn/os/skja4.htm 添加评论 炎炎1981|2009-08-2618:28:33 有0人认为这个回答不错|有0人认为这个回答没有帮助 一页式管理 1页式管理的基本原理将各进程的虚拟空间划分成若干个长度相等的页(page)，页式管理把内存空间按页的大小划分成片或者页面（pageframe），然后把页式虚拟地址与内存地址建立一一对应页表，并用相应的硬件地址变换机构，来解决离散地址变换问题。页式管理采用请求调页或预调页技术实现了内外存存储器的统一管理。 它分为 1静态页式管理。静态分页管理的第一步是为要求内存的作业或进程分配足够的页面。系统通过存储页面表、请求表以及页表来完成内存的分配工作。静态页式管理解决了分区管理时的碎片问题。但是，由于静态页式管理要求进程或作业在执行前全部装入内存，如果可用页面数小于用户要求时，该作业或进程只好等待。而且作业和进程的大小仍受内存可用页面数的限制。 2动态页式管理。动态页式管理是在静态页式管理的基础上发展起来的。它分为请求页式管理和预调入页式管理。 优点：没有外碎片，每个内碎片不超过页大小。一个程序不必连续存放。便于改变程序占用空间的大小（主要指随着程序运行而动态生成的数据增多，要求地址空间相应增长，通常由系统调用完成而不是操作系统自动完成）。 缺点：程序全部装入内存。 要求有相应的硬件支持。例如地址变换机构，缺页中断的产生和选择淘汰页面等都要求有相应的硬件支持。这增加了机器成本。增加了系统开销，例如缺页中断处理机，请求调页的算法如选择不当，有可能产生抖动现象。虽然消除了碎片，但每个作业或进程的最后一页内总有一部分空间得不到利用果页面较大，则这一部分的损失仍然较大。 二段式管理的基本思想 把程序按内容或过程（函数）关系分成段，每段有自己的名字。一个用户作
页眉 实验六：请求分页存储管理 一．实验目的 深入理解请求页式存储管理的基本概念和实现方法，重点认识其中的地址变换、缺页中断、置换算法等实现思想。 二．实验属性 该实验为综合性、设计性实验。 三．实验仪器设备及器材 普通PC386以上微机 四．实验要求 本实验要求2学时完成。 本实验要求完成如下任务： （1）建立相关的数据结构：页表、页表寄存器、存储块表等； （2）指定分配给进程的内存物理块数，设定进程的页面访问顺序； （3）设计页面置换算法，可以选择OPT、FIFO、LRU等，并计算相应的缺页率，以比较它们的优劣； （4）编写地址转换函数，实现通过查找页表完成逻辑地址到物理地址的转换；若发生缺页则 选择某种置换算法（OPT、FIFO、LRU等）完成页面的交换； （5）将整个过程可视化显示出来。 实验前应复习实验中所涉及的理论知识和算法，针对实验要求完成基本代码编写并完成预习报告、实验中认真调试所编代码并进行必要的测试、记录并分析实验结果。实验后认真书写符合规范格式的实验报告（参见附录A），并要求用正规的实验报告纸和封面装订整齐，按时上交。 三、设计过程 3.1算法原理分析 OPT算法是未来最远出现，当当前内存中没有正要访问的页面时，置换出当前页面中在未来的访问页中最远出现的页面或再也不出现的页面。 FIFO算法是先进先出，当当前内存中没有正要访问的页面时，置换出最先进来的页面。 LRU算法是最近最久未使用，当当前内存中没有正要访问的页面时，置换出在当前页面中最近最久没有使用的页面。 3.2数据定义 int length,num_page,count,seed; //length记录访问串的长度，num_page页面数，count 记录缺页次数 页脚 页眉 存储访问,order//result记录结果int result[20][30],order[30],a[10]; 存储当前页面中的值串,a flag1等为标志变量int pos1,flag1,flag2,flag3; //pos1位置变量，//最佳void opt() char result1[30]; //记录缺页数组 void fifo() //先进先出 bool search(int n) //查找当前内存中是否已存在该页 3.3流程图与运行截图 开始
一、选择 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．那么虚拟存储器最大实际容量可能是( ) 。 A.1024K B.1024M C.10G D.10G+1M 10．用空白链记录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.ROM B.RAM C.CPU D.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．能够装入存任何位置的代码程序必须是( )。 A.可重入的 B.可重定位
第十六讲存储器管理之请求分页存储管理方式 1 基本概述 请求分页管理是建立在基本分页基础上的，为了能支持虚拟存储器而增加了请求调页功能和页面置换功能。 基本原理：地址空间的划分同页式；装入页时，可装入作业的一部分(运行所需)页即可运行。 2 请求分页的硬件支持 为实现请求分页，需要一定的硬件支持，包括：页表机制、缺页中断机构、地址变换机构。 2.1 页表机制 作用：将用户地址空间的逻辑地址转换为内存空间的物理地址。 因为请求分页的特殊性，即程序的一部分调入内存，一部分仍在外存，因此页表结构有所不同。如图： 说明： （1）状态位P：指示该页是否已调入内存。 （2）访问字段A：记录本页在一段时间内被访问的次数或最近未被访问的时间。 （3）修改位M：表示该页在调入内存后是否被修改过。若修改过，则换出时需重写至外存。（4）外存地址：指出该页在外存上的地址。 2.2 缺页中断机构 在请求分页系统中，每当所要访问的页面不在内存时，便产生缺页中断，请求OS将所缺的页调入内存。 缺页中断与一般中断的区别： （1）在指令执行期间产生和处理中断信号 （2）一条指令在执行期间，可能产生多次缺页中断 2.3 地址变换机构 请求分页系统的地址变换机构。是在分页系统地址变换机构的基础上，又增加了一些功能。
例：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，试将虚拟地址0A5C和093C 变换为物理地址。 解：虚拟地址为：页号（2^5=32）5位页内位移（1K =2^10=1024）10位物理地址为物理块号（2^4=16）4位因为页内是10 位，块内位移（1K =2^10=1024）10位 虚拟地址OA5C对应的二进制为： 00010 1001011100 即虚拟地址OA5C的页号为2，页内位移为1001011100，由题意知对应的物理地址为：0100 1001011100即125C 同理求093C。略 3 内存分配策略和分配算法 在请求分页系统中，为进程分配内存时，将涉及以下三个问题： 最小物理块数的确定；物理块的分配策略；物理块的分配算法。 3.1最小物理块数的确定 概念：最小物理块数：是指能保证进程正常运行所需的最小物理块数。 确定方法：与计算机的硬件结构有关，取决于指令的格式、功能和寻址方式。 3.2物理块的分配策略 内存分配策略：固定和可变分配策略 置换策略：全局置换和局部置换 三种合适的策略如下： （1）固定分配局部置换（Fixecd Allocation,Local replacement）：为每个进程分配固定数目n的物理块，在整个运行中都不改变。如出现缺页，则从中置换一页。 （2）可变分配全局置换(VariableAllocatio,Global Repalcement)：分配固定数目的物理块，
实验7分页存储器管理 实验性质：验证＋设计 建议学时：2学时 一、实验目的 学习i386处理器的二级页表硬件机制，理解分页存储器管理原理。 查看EOS应用程序进程和系统进程的二级页表映射信息，理解页目录和页表的管理方式。 编程修改页目录和页表的映射关系，理解分页地址变换原理。 二、预备知识 阅读本书第6章。了解i386处理器的二级页表硬件机制，EOS操作系统的分页存储器管理方式，以及进程地址空间的内存分布。 三、实验内容 准备实验 按照下面的步骤准备本次实验： 1. 启动OS Lab。 2. 新建一个EOS应用程序项目。 查看EOS应用程序进程的页目录和页表 使用OS Lab打开本实验文件夹中的和文件（将文件拖动到OS Lab窗口中释放即可打开）。仔细阅读这两个文件中的源代码和注释，main函数的流程图可以参见图16-1。 按照下面的步骤查看EOS应用程序进程的页目录和页表： 1. 使用文件中的源代码替换之前创建的EOS应用程序项目中文件中的 源代码。
2. 右键点击“项目管理器”窗口中的“源文件”文件夹节点，在弹出 的快捷菜单中选择“添加”中的“添加新文件”。 3. 在弹出的“添加新文件”对话框中选择“asm 源文件”模板。 4. 在“名称”中输入文件名称“func”。 5. 点击“添加”按钮添加并自动打开文件。 6. 将文件中的源代码复制到文件中。 7. 按F7生成修改后的EOS应用程序项目。 8. 按F5启动调试。 9. 应用程序执行的过程中，会将该进程的二级页表映射信息输出到虚 拟机窗口和OS Lab“输出”窗口中，输出内容如图16-2（a）。 10. 将“输出”窗口中的内容复制到一个文本文件中。 图16-2：（a）EOS应用程序进程的二级页表映射信息（b）有应用程序进程时，系统进程的二级页表映射信息图16-2（a）中第一行是CR3寄存器的值，也就是页目录所在的页框号。第一列是页目录中有效的PDE，第二列是PDE映射的页表中有效的PTE（详细的格式可以参考源代码中的注释）。注意，在标号为0x200的PDE对应的页表中，所有的1024个PTE都是有效的，所以在图中省略了一部分。 根据图16-2（a）回答下面的问题： 应用程序进程的页目录和页表一共占用了几个物理页页框号分别是多少 映射用户地址空间（低2G）的页表的页框号是多少该页表有几个有效的PTE，或者说有几个物理页用来装载应用程序的代码、数据和堆栈页框号分别是多少 查看应用程序进程和系统进程并发时的页目录和页表 需要对EOS应用程序进行一些修改： 1. 结束之前的调试。 2. 取消第121行语句的注释（该行语句会等待10秒）。
基本分页存储管理的模拟实现 学院 专业 学号 学生姓名 指导教师姓名 2014年03月18日 目录
一、设计目的与内容 二、各个功能模块 三、主要功能模块流程图 四、系统测试 五、结论 六、源程序及系统文件使用说明 一、设计目的与内容 设计的目的： 操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节, 它为学生提供了一个既动手又动脑, 将课本上的理论知识和实际有机的结合起来, 独立分析和解决实际问题的机会。 1. 进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 2. 培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 3. 提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。 4. 提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C 语言进行程序设计的能力。 设计内容： 根据设计要求实现对基本分页存储管理的模拟 设计要求：
1. 2. 进程名, 进程所需页数, 也 可从文件读出。 3. 况。 所采用的数据结构： typedef struct LNode{ int f; //进程号 char name[8]; //进程名 int size; //进程大小 int n; //进程页数 int ye[100]; //页表,下标表示页号, 内容表示进程各页所在物理块 struct LNode *next; }LNode,*LinkList; 二、各个功能模块 主要功能模块流程图
四、系统测试 主界面： （显示程序的各个功能块）1、选择1, 运行界面如下：
（选择1, 输入进程名, 显示内存物理块分配情况） 2、选择2, 运行界面如下： （显示2回收进程, 若进程名输入错误, 则显示进程不存在, ）3、选择3, 运行界面如下：
合肥学院 计算机科学与技术系实验报告 2011～2012学年第一学期 课程操作系统原理 课程设计名称模拟分页式存储管理中硬件的地址转换和产生缺页中断 学生姓名 学号 专业班级10计本（2）班
指导教师 2011年11月 1.实验目的： 通过实验模拟分页式存储管理中硬件的地址转换和产生缺页中断帮助理解在分页式存储管理中怎样虚拟存储器。 2.实验内容： 分页式虚拟存储系统是把作业信息的副本存放在磁盘上，当作业被选中时，可把作业的开始几页先装入主存且启动执行。作业执行时，指令中的逻辑地址指出了参加运算的操作存放的页号和单元号，硬件的地址转换机构按页号查页表，若该页对应标志为“1”，则表示该页已在主存，这时根据关系式： 绝对地址=块号×块长+单元号 计算出欲访问的主存单元地址。如果块长为2的幂次，则可把块号作为高地址部分，把单元号作为低地址部分，两者拼接而成绝对地址。若访问的页对应标志为“0”，则表示该页不在主存，这时硬件发“缺页中断”信号，由操作系统按该页在磁盘上的位置，把该页信息从磁盘读出装入主存后再重新执行这条指令。 3.实验步骤： 任务分析： (1)分页式虚拟存储系统是把作业信息的副本存放在磁盘上，当作业被选中时，可把作业 的开始几页先装入主存且启动执行。为此，在为作业建立页表时，应说明哪些页已在主存，哪些页尚未装入主存，页表的格式为：
其中，标志----用来表示对应页是否已经装入主存，标志位=1，则表示该页已经在主存，标志位=0，则表示该页尚未装入主存。 主存块号----用来表示已经装入主存的页所占的块号。 在磁盘上的位置----用来指出作业副本的每一页被存放在磁盘上的位置。 (2)作业执行时，指令中的逻辑地址指出了参加运算的操作存放的页号和单元号，硬件的地址转换机构按页号查页表，若该页对应标志为“1”，则表示该页已在主存，这时根据关系式： 绝对地址=块号×块长+单元号 计算出欲访问的主存单元地址。如果块长为2的幂次，则可把块号作为高地址部分，把单元号作为低地址部分，两者拼接而成绝对地址。若访问的页对应标志为“0”，则表示该页不在主存，这时硬件发“缺页中断”信号，由操作系统按该页在磁盘上的位置，把该页信息从磁盘读出装入主存后再重新执行这条指令。 (30设计一个“地址转换”程序来模拟硬件的地址转换工作。当访问的页在主存时，则形成绝对地址，但不去模拟指令的执行，而用输出转换后的地址来代替一条指令的执行。当访问的页不在主存时，则输出“* 该页页号”，表示产生了一次缺页中断。 (4)假定主存的每块长度为128个字节；现有一个共七页的作业，其中第0页至第3页已经装入主存，其余三页尚未装入主存；该作业的页表为： （1）概要设计： 定义页表结构体typedef struct {页号、标志、主存块号、在磁盘存储位置
存储器管理练习及参考答案 、 单 项选择题： 1、存储管理的目的是（ C ）。 A. 方便用户 C.方便用户和提高主存空间的利用率 2、（ A ）存储管理不适合多道程序设计。 B .固定分区存储管理 4、提高主存利用率主要是通过（ A ）实现的。 A. 内存分配 B.内存保护 C.地址映射 D.内存扩充 5、多道程序环境中，使每道程序能在不受干扰的环境下运行，主要是通过（ C ）功能 实现的。 A. 内存分配 B.地址映射 C.内存保护 D.内存 扩充 6、 最佳适应分配算法的空闲区是（ B ）。 A. 按大小递减顺序排序 B.按大小递增顺序排序 C.按地址由小到大排列 D.按地址由大到小排列 7、 地址重定位的对象是（ B ）。 A. 源程序 B. 目标程序 C. 编译程序 D. 汇编程序 8、 采用可变分区存储管理方式管理主存时，使用移动技术可以（ B ）。 A.加快作业执行速度 B.集中分散的空闲区 C.扩大主存容量 D.加快地址转换 9、 如下存储管理方式中， （ A ）一般采用静态重定位方式进行逻辑地址到物理地址的转 换。 A. 固定分区存储管理方式 C.可变分区存储管理方式 10、很好地解决了内存零头问题的存储管理方法是（ A ）。 A.页式存储管理 B.段式存储管理 11、设基址寄存器的内容为 1000，在采用动态重定位的系统中，当执行指令“ Load A,2000 ” 时，操作数的实际地址是（ C ）。 A.1000 B.2000 C.3000 D.4000 12、 对主存的研究可归纳为：主存的分配与回收、地址重定位、存储空间的共享与保护、 （ B ）。 A.地址映射 B.虚拟存储 C.分区管理 D.物理存储器的扩充 13、 地址转换或叫重定位的工作是将（ C ） A.绝对地址转换为逻辑地址 B.逻辑地址转换为浮动地址 C.逻辑地址转换为绝对地址 D.绝对地址转换为浮动地址 14、 段式存储管理中，用于记录作业每个分段在主存中的起始地址和长度的是（ B ）。 A.基址寄存器和限长寄存器 B ?段表 C.界限寄存器 D. 上、下限寄存器 C.可变分区存储管理 D.页式存储管理 3 、静态重定位是在作业的（ B ）进行的，动态重定位是在作业的（ A. 编译过程中 B ?装入过程中 C .修改过程中 D ）进行的。 D. 执行过程中 B.提高主存空间的利用率 D.增加主存实际容量 A. 单一连续分区 B.段式存储管理方式 D. 页式存储管理方式 C.多重分区管理 D. 可变式分区管理
/* 设块长为64 该进程只有10页，且已经全部进入主存 */ #include
{ if(m==p[i].pno) { addr=p[i].cno*64+n;//访问物理地址，物理地址=内存块号*块大小+页内偏移量 printf("物理地址为:%d\n",addr); printf("详细信息:\t页面号:%d\t块号:%d\t偏移量:%d\n\n",p[i].pno,p[i].cno,n); } } } return; } void menu() { printf(" -------------------------------- \n"); printf("| 1.地址转换|\n"); printf("| 2.结束转换|\n"); printf(" -------------------------------- \n"); } int main() { menu(); int log_Addr,select; Init_Page(p); do{ printf("输入你的选择(1还是2):"); scanf("%d",&select); switch(select) { case 1: printf("输入指令的逻辑地址:"); scanf("%d",&log_Addr); change_Addr(p,log_Addr); break; case 2: printf("谢谢使用，不足之处请多多指教!\n"); exit(0); default: printf("选择错误，请重输\n"); }
第4章-存储器管理练习答案
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.2GB B.4GB C.100KB D.640KB 9、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
第四章存储器管理 ●存储器的层次 ●用户程序的主要处理阶段 1.编辑阶段：创建源文件 2.编译阶段：生成目标文件 3.连接阶段：生成可执行文件 4.装入阶段：重定位，装入内存 5.运行阶段：得到结果 ●存储器管理的功能 存储器管理的功能：内存分配、地址映射、内存保护、内存扩充。 ●存储器有关概念 1.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。 2.物理地址：内存中各物理单元的地址是从统一的基地址顺序编址。 3.重定位：把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程。 4.静态重定位：是在目标程序装入内存时，由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修 改，即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。重定位在程序装入时一次完成。
5.动态重定位：在程序执行期间，每次访问内存之间进行重定位，这种变换是靠硬件地址变换机 构实现的。 6.碎片：内存中容量太小、无法被利用的小分区。 存储管理基本技术 三种基本的存储管理技术：分区法、可重定位分区法和对换技术 1.分区法：把内存划分成若干分区，每个分区里容纳一个作业。 1)固定分区：分区的个数、分区的大小固定不变；每个分区只能放一道作业。 优点：管理方式简单。
缺点：内存空间利用率低。 2)动态分区法：分区大小和个数依作业情况而定；作业进入内存时才建分区。 优点：按需分配内存 缺点：产生大量碎片。 2.可重定位分区分配：通过紧缩可解决碎片问题；作业在内存中可以移动。 优点：解决了碎片的问题，提高了主存利用率； 缺点：增加了开销。，但须消耗大量的CPU时间。 3.对换技术：作业（或进程）在内存和磁盘之间交换，换出暂时不能运行的作业（或进程）；换入具备运行条件的作业（或进程）。 ●虚拟存储器 1.虚拟存储器：是由操作系统提供的一个假想的特大存储器 2.虚拟存储器的基本特征： 1)虚拟扩充：不是物理上，而是逻辑上扩充了内存容量 2)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 3)离散分配：不必占用连续的空间，而是“见缝插针”。 4)多次对换：所需的全部程序和数据要分成多次调入内存 3.虚拟存储器受到的限制： 1)指令中表示地址的字长 2)外存的容量 ●分页存储管理技术 1.分页的概念 1)逻辑空间等分为页； 2)物理空间等分为块，与页面大小相同； 3)逻辑地址表示：（如，页面大小为1K） 4)内存分配原则：以块为单位，逻辑上相邻的页可以分配在不相邻的内存块中。
《操作系统》课程实验报告实验名称：基本分页储存管理
实验五基本分页存储管理 实验目的：熟悉并掌握基本分页存储管理的思想。 熟悉并掌握基本分页存储管理的分配和回收方式，并能够模拟实现。 实验内容：用高级语言模拟实现基本分页存储管理，要求： 1、内存空间的初始化——可以由用户输入初始内存空间各个物理 块情况。（用二维矩阵的方式按物理块号，逐行给出每个物理块的 状态，1——表示已分配，0——表示未分配，并能够将行标、列标 转换为对应的物理块号，以查看或修改每一个块的状态，要求：初 始时部分物理块已分配） 2、基本分页的分配过程：由用户输入作业号和作业的大小（这里的 大小是逻辑页面数），实现分配过程：空间充足，分配，修改状态 矩阵的相应位置的值（值由0转变为1），并用专门的数据记录下 该作业占用的物理块的块号，以备删除作业时回收空间。 3、作业空间的的回收：用户输入作业号，实现分区回收（通过相应 的数据结构找到该作业占有的物理块号，将块号转变成对应的行标、 列标，将对应位置的值由1转变成0就完成了回收） 4、分区的显示：任何时刻，可以查看当前内存的情况（显示记录内 存情况的矩阵的值） 要求考虑：（1）内存空间不足的情况，要有相应的显示； （2）作业不能同名，但是删除后可以再用这个名字； （3）作业空间回收是输入作业名，回收相应的空间，如果这个作业名不存在，也要有相应的提示。 三、实验代码 <> <> N 100 共有100个内存块 [N][1]; 存放每个进程的页表 [N]; 内存块状态标志数组，0：空闲，1：使用 ; 记录当前内存剩余空间 ; 记录当前进程数 = ; (); (); (); (); () {
存储器管理 一、单项选择题 1．下列（ A ）存储方式不能实现虚拟存储器。 A、分区 B、页式 C、段式 D、段页式2．操作系统处理缺页中断时，选择一种好的调度算法对主存和辅存中的信息进行高效调度尽可能地避免（ D ）。 A、碎片 B、CPU空闲 C、多重中断 D、抖动 3．分页式存储管理的主要特点是（ C ）。 A、要求处理缺页中断 B、要求扩充主存容量 C、不要求作业装入到主存的连续区域 D、不要求作业全部同时装人主存4．LRU页面调度算法淘汰（B ）的页。 A、最近最少使用 B、最近最久未使用 C、最先进入主存 D、将来最久使用 5．分区管理要求对每一个作业都分配（ A ）的主存单元。 A、地址连续 B、若干地址不连续的 C、若干连续的页 D、若干不连续的帧 6．页面置换算法中（ A ）不是基于程序执行的局部性理论。 A、先进先出调度算法 B、LRU C、LFU D、最近最不常用调度算法 7．在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是（ A ）。
A、节省主存空间 B、物理上扩充主存容量 C、提高CPU的效率 D、实现主存共享 8．分页虚拟存储管理中，缺页中断时，欲调度一页进入主存中，内存己无空闲块，如何决定淘汰已在主存的块时，（B）的选择是很重要的。 A、地址变换 B、页面调度算法 C、对换方式 D、覆盖技术 9．动态重定位技术依赖于（ A ）。 A、重定位装入程序 B、重定位寄存器 C、地址结构 D、目标程序 10．（ D ）存储管理兼顾了段式在逻辑上清晰和页式在存储管理上方便的优点。 A、分段 B、分页 C、可变分区方式 D、段页式 11．在可变分区存储管理中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能与相邻空闲区合并，修改空闲区表使空闲区始址改变但空闲区数不变的是（A）情况。 A、有上邻空闲区也有下邻空闲区 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、无上邻空闲区且也无下邻空闲区 12．可变分区管理中，首次适应分配算法可将空闲区表中的空闲区栏目按（ A ）顺序排列。 A、地址递增 B、长度递增 C、地址递减 D、长度递减 13．在固定分区分配中，每个分区的大小是（ C ）。
Cache,主存储器，外存储器 主存储器，外存储器，Cache 外存储器，主存储器，Cache 主存储器，Cache,外存储器 第三章存储器管理 单选题 1?在计算机系统中为解决存储器在速度、容量和价格方面的矛盾，采用了多级存储装置, 在层次上组 成一个速度由快到慢，容量由小到大的多层结构。根据速度的由快到慢， 以下正确的序列是—。 A. B ? C ? D ? 2. ______________________________________ 在多道程序系统中，以下说法错误的是 _________________________________________ 。 3?可由CPU 调用执行的程序所对应的地址空间称为 _____ o 4. 程序中由符号名组成的空间称为 ____ 。 5. 程序经编译与链接后，相对地址集合而成的空间称为 ____ o 6?所谓动态重定位，地址变换是发生在__。 A. 程序装入时 B. 程序执行时 C. 程序执行前 D. 程序链接时 A _ 壬命 砧殆RR 宙如詞 EferKfr —L B ] J 口扌 IXw/TJ 口 U 坦卅〒电植存储竪苗梵种 _审户命和杓倚笛 不田知1苗确件 J ? [ ? / 『厂八J y 1 JTM 丁 >!XCT1 D 共亨程序的单—副本比较容易 & 用重定位寄存器方式进行动态重定位，如果寄存器中的地址为1000,指令中的逻辑地 址 是5()0, CPU 执行到该指令时，实际访问的物理地址是 _______ O y H 丁 八 J p A 戸坛珂住 ? I—I TAJ'q-t/ J —源程序 序 D ?执行程序