第4章 存储器管理习题.docx
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第4章存储器管理习题
第4章存储器管理
4.4自测题
4.4.1基本题
一．判断题（正确的在括号中记√,错误的记×）
1.为了减少内部碎片,页应偏小为好。
（）
2.为了减少缺页中断率,页应该小一些。
（）
3.为提高对换空间的利用率,一般对其使用离散的分配方式。
（）
4.用户程序中出错处理部分不必常驻内存。
（）
5.使用预分页的原因是每个进程在最初运行时需要一定数量的页面。
（）
6.可变分区法可以比较有效地消除外部碎片,但不能消除内部碎片。
（）
7.分页存储管理方案易于实现用户使用内存空间的动态扩充。
（）
8.LRU页面调度算法总是选择在主存驻留时间最长的页面被淘汰。
（）
9.最佳适应算法比首次适应算法具有更好的内存利用率。
（）
10.请求分段存储管理中,分段的尺寸要受主存空间的限制。
（）
二．单项选择题，在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代码写在题干后面的括号内。
不选、错选或多选者该题无分。
1.在可变式分区管理中,最佳适应算法是将空白区在空白区表中按______次序排列。
A.地址递增B.地址递减C.容量递增D.容量递减
2.动态重定位技术依赖于_______.
A.重定位装入程序B.重定位寄存器C.地址机构D.目标程序
3.请求分页存储管理方案的主要特点是__________。
A.不要求将作业装入内存B.不要求将作业全部装入内存
C.不要求使用联想存储器D.不要求缺页中断的处理
4.在存储管理方案中,___________可与覆盖技术配合。
A.页式管理B.段式管理C.段页式管理D.可变分区管理
5.一个计算机系统虚存的最大容量是由__________决定的。
A.主存的容量B.辅存的容量
C.主存容量+辅存容量D.计算机的地址机构
6.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
7.在可变式分区分配方案中,只需要进行一次比较就可以判定是否满足作业对主存空间要求的是______。
A.最先适应算法B.最佳适应算法C.最差适应算法D.固定式分区方法
8.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。
A.7B.8C.9D.10
9.下面对计算机存储器体系中的各个部分按速度从快到慢排列,其中正确的是______。
A.寄存器cache主存储器后援存储器磁盘设备磁带设备
B.cache寄存器后援存储器主存储器磁盘设备磁带设备
C.主存储器cache寄存器后援存储器磁盘设备磁带设备
D.磁盘设备主存储器寄存器cache后援存储器磁带设备
10.很好地解决了"零头"问题的存储管理方法是_______。
A.页式存储管理B.段式存储管理c.多重分区管理D.可变式分区管理
11,有利于程序动态链接的内存管理方法是_______。
A.分段存储管理B.分页存储管理C.可变区分割分配D.固定区分割分配
12.系统"抖动"现象的发生是由________引起的。
A.置换算法选择不当B.交换的信息量过大c.内存容量不足D.请求页式管理方案
13.静态重定位是在作业的装入过程中进行的,动态重定位是在作业_________中进行的。
A.编译过程B.装入过程C.修改过程D.执行过程
14.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
15.在请求调页系统中,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_____________。
A.输入/输出中断B.时钟中断C.越界中断D.缺页中断。
16.分区管理中采用"最佳适应"分配算法时,宜把空闲区按_____次序登记在空闲区表中。
A.长度递增B.长度递减C.地址递增D.地址递减
17.虚拟存储器管理系统的基础是程序的局部性理论。
此理论的基本含义是___________。
A.程序执行时对主存的访问是不均匀的B.数据的局部性
C.变量的连续访问D.空间的局部性
18.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
19.下述存储管理方式中,会产生内部碎片的是___________。
A.页式和段式B.页式和段页式C.动态分区和段式D.动态分区和段页式
20.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
21.虚拟存储器最基本的特征是多次性，该特征主要是基于局部性原理，实现虚拟存储器最关键的技术是___________。
A.内存分配B.置换算法C.请求调页（段）D.对换空间管理。
22.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。
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
23.把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中物理地址的过程称为______。
A.重定位B.物理化c.逻辑化D.加载
24.在分页系统环境下,程序员编制的程序,其地址空间是连续的,分页是由________完成的。
A.程序员B.编译地址C.用户D.系统
25.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_______。
A.减少B.增加C.无影响D.可能增加也可能减少
26.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
27.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.最不经常使用D.最佳
28.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的过程中不能被修改,即程序应该是_________。
A.可执行码B.可重入码C.可改变码D.可再现码
29.下面关于请求分段存储管理的叙述中,正确的是_______。
A.分段的尺寸受内存空间的限制,且作业总的尺寸也受内存空间的限制。
B.分段的尺寸受内存空间的限制,但作业总的尺寸不受内存空间的限制。
C.分段的尺寸不受内存空间的限制,且作业总的尺寸不受内存空间的限制。
D.分段的尺寸不受内存空间的限制,但作业总的尺寸受内存空间的限制。
30．从下列关于非虚拟存储器的论述中,正确的是_________。
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,但在运行过程中不必一直驻留内存。
三．多项选择
1.下面的程序设计技术和数据结构”适合于”于请式调页环境的有_________。
A.栈B.杂凑符号表C.顺序查找D.折半查找E.纯代码F.向量操作
2.假定有一个请式调页系统,现测得相关成分的利用率为：
CPU的利用率20%;分页磁盘99.7%
其他I/0设备5%。
有可能改进CPU利用率的措施有___________。
A.增加一个更快速的CPUB.增添一个更大的分页盘C.增加多道程序的度数
D.减少多道程序的度数E.增加其他更快速的I/O设备
3,可用来存储页表的存储器有__________。
A.cacheB.主存C.后援存储器D.高速磁盘E.寄存器
4.下列关于存储器管理功能的论述中,正确的论述有___________。
A.即使在多道程序设计的环境下,用户也能设计用物理地址直接访问内存的程序。
B.内存分配最基本的任务是为每道程序分配内存空间,其所追求的主要目标是提高存储空间的利用率。
C.为了提高内存保护的灵活性,内存保护通常由软件实现。
D.交换技术已不是现代操作系统中常用的技术。
E.地址映射是指将程序空间中的逻辑地址变为内存空间的物理地址。
F.虚拟存储器是物理上扩充内存容量。
5.引入段页式系统的主要动力有___________。
A.提高内存利用率B.提高系统吞吐量C.满足用户需要
D.更好地满足多道程序运行的需要E.既满足用户要求,又提高内存利用率
6.从下列关于虚拟存储器的论述中,正确的论述有________。
A.在请求段页式系统中,以页为单位管理用户的虚空间,以段为单位管理内存空间。
B.在请求段页式系统中,以段为单位管理用户的虚空间,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.在虚存中,为了能让更多的作业同时运行,通常只应装入部分的作业后便启动运行。
E.实现虚拟存储器的最常用的算法是最佳适应算法OPT。
F.由于有了虚拟存储器,于是允许用户使用比内存更大的地址空间。
四、填空题
1.将作业地址空间中的逻辑地址转换为主存中的物理地址的过程称为______.
2.决定缺页中断时间的主要因素有________、__________和___________。
3.分区分配中的存储保护通常采用_________方法。
4.常用的解决外部碎片问题的方法是_____________________。
5.主存中一系列物理存储单元的集合称为________。
6._____________页面调度,简称_______,是最常用的虚拟存储器系统。
7.重定位的方式有_______和_________两种。
8.在某些页面替换算法中,缺页率可能随着可使用的块数量的增加而增长.这种情况称为_________。
9.页表表目的主要内容包括______和_______.
10.分页环境下的存储保护是由与每页相连的_______________来完成的。
11,分区管理中采用"首次适应"分配算法时,应将空闲区按_______次序登记在空闲区表中。
12.在请求调页系统中有着多种置换算法;选择最先进入内存的页面予以淘汰的算法称为______;选择在以后不再使用的页面予以淘汰的算法称为______；选择自上次访问以来所经历时间最长的页面予以淘汰的算法称为_________选择自某时刻开始以来,访问次数最少的页面予以淘汰的算法称为________。
13.对外存对换区的管理应以________为主要目标,对外存文件区的管理应以________为主要目标。
14.在动态分区式内存管理中,倾向于优先使用低址部分空闲区的算法是_______,能使内存空间中空闲区分布得较均匀的算法是_______;每次分配时,把既能满足要求,又是最小的空闲区分配给进程的算法是__________。
15.提高内存利用率主要是通过_______功能实现的,_______的基本任务是为每道程序做______。
使每道程序能在不受干扰的环境下运行,主要是通过____________功能实现的。
16.在请求页式管理中,页面置换算法常用的是_______和____________。
17.在页式和段式管理中,指令的地址部分结构形式分别为________和_________。
18.段表表目的主要内容包括___________。
19.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______；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______。
在分配给该程序的物理块数是3且采用LRU方式时,缺页次数是________。
在分配给该程序的物理块数为4且采用LRU方式时,缺页次数是____________。
20.把_________地址转换为__________地址的工作称为地址映射。
21.静态重定位在_________时进行;而动态重定位在_________时进行。
22.在虚存管理中,虚拟地址空间是指逻辑地址空间,实地址空间是指________;前者的大小只受________限制,而后者的大小受_________。
23.在段式虚拟存储管理中,程序所使用的最大段数以及段的最大长度是由_____来决定的。
24.在段页式存储管理系统中,每道程序都有一个________表和一组________表。
25.若选用的______算法不合适,可能会出现抖动现象。
26.在页式存储管理系统中,常用的页面淘汰算法有:
______,选择淘汰不再使用或最远的将来才使用的页;________,选择淘汰在主存驻留时间最长的页;________,选择淘汰离当前时刻最近的一段时间内使用得最少的页。
27.在虚拟段式存储管理中,若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长,则发生______.
28.在请求页式存储管理中,若采用FIFO页面淘汰算法,则当分配的页面数增加时,____的次数可能增加也可能减少。
五、简答题
1.存储管理的主要功能是什么?
2.什么是虚拟存储器?
其特点是什么?
3.在什么情况下需要进行重定位?
为什么要引入动态重定位?
4.动态分区式管理的常用内存分配算法有哪儿种?
比较它们各自的优缺点。
5.简述什么是覆盖?
什么是交换?
覆盖和交换的区别是什么?
6.什么是页式管理?
静态页式管理可以实现虚存吗?
7.什么是请求页式管理?
8.什么是Belady现象?
9.段式管理可以实现虚存吗?
如果可以,简述实现方法。
10.为什么要提出段页式管理?
它与段式管理及页式管理有何区别?
11.为什么说段页式管理时的虚拟地址仍是二维的?
12.段页式管理的主要缺点是什么?
有什么改进办法?
13.常用的内存保护方法有哪些?
其特点是什么?
14.段式存储器管理和页式存储管理的区别是什么?
15．什么是请求分页存储管理的缺页中断率?
影响缺页中断率的因素有哪些?
16.内存保护是否可以完全由软件来实现?
为什么?
17.在以进程为单位进行对换时,每次是否将整个进程换出?
为什么?
18.在请求分页系统中,为什么说一条指令执行期间可能产生多次缺页中断?
19．存储管理的主要研究内容是什么?
20.什么是虚拟存储器?
实现虚拟存储器的物质基础是什么?
4.4.2重点题
一．解析题
1.试述缺页中断与一般中断的主要区别。
2,在置换算法中,LRU和LFU哪个更常用?
为什么?
3.什么是虚拟存储器?
如何实现页式虚拟存储器?
4.实现地址重定位的方法有哪几类?
5.什么是局部性原理?
什么是抖动?
你有什么办法减少承统的抖动现象?
6.动态重定位的实现方式有哪几种?
7.在虚拟段式存储系统中,引入了段的动态链接。
（1）试说明为什么引入段的动态链接。
（2）请给出动态链接的一种实现方法。
8.虚拟存储器具有哪些基本特征?
实现虚拟存储器的几个关键技术是什么?
9.请求页式管理中有哪几种常用的页面置换算法?
试比较它们的优缺点。
10.动态分区式管理的常用内存分配算法有哪儿种?
比较它们各自的优缺点。
11.常用的内存信息保护才法有哪儿种?
它们各自的特点是什么?
12．引起系统抖动的原因是什么?
系统如何检测抖动?
一旦检测出抖动后,系统怎样消除它?
13．假定有一个使用"基址/界限寄存器"的操作系统,为了也能提供页表,曾对机器作了修改。
那么能否用页来模拟"基址/界限寄存器"?
若能则说明如何模拟:
若不能,则说明为什么。
14.考虑一个请式调页的计算机系统,它使用一个分页盘,利用全局LRU替换算法和一种把页块平均分给进程的分配策略（即若有m个页块和n个进程,则每一进程分得m/n个页块）.多道程序设计的度数固定为4,测得系统的CPU和分页盘的利用率为:
（l）CPU的利用率为13%,盘利用率为97%:
（2）CPU的利用率为87%,盘利用率为3%:
（3）CPU的利用率为13%,盘利用率为3%.
上述每一种情形可能会出现什么问题?
能否用增加多道程序的度数来增加CPU的利用率?
分页是否有助于提高利用率?
15.试说明多级存储方法与虚拟方法的主要区别.
16.在一分页存储管理系统中,逻辑地址长度为16位,页面大小为4096字节,现有一逻辑地址为2F6AH,且第0、1、2页依次存放在物理块5、10、11中,间相应的物理地址为多少?
二．算法题
1.分段与分页很类似,只是其"页"的大小是可变的.试基于FIFO和LRU页面替换算法提出两个段替换算法.
2.己知某分页系统统,主存容量为64K,页面大小为1K,对一个4页大的作业;其0、1、2、3页分别被分配到主存的2、4、6、7块中。
（1）将十进制的逻辑地址1023、2500、3500、4500转换成物理地址。
（2）以十进制的逻辑地址1023为例画出地址变换过程图。
3.在一采取局部置换策略的请求分页系统中,分配给某个作业的内存块数为4,其中存放的四个页面的情况如表5.3所示。
表5.3四个页面的情况物理块
_虚页号
_装入时间
_最后二次访问时间
_访问位
_修改位
_0
_2
_60
_157
_0
_1
_1
_1
_160
_161
_1
_0
_2
_0
_26
_158
_0
_0
_3
_3
_20
_163
_1
_1
_上面的所有数字均为十进制数,所有时间都是从进程开始运行时从0开始计数的时钟数。
请问,如果系统采用下列置换算法,将选择哪一页进行换出?
（1）FIFO算法;
（2）LRU算法;
（3）改进的Clock算法。
4.某页式虚存储系统的物理空间共3K,页面大小为1K,一进程按下列地址顺序引用内存单元:
3635,3632,1140,3584,2892,3640,0040,2148,1700,2145,3209,0000,1102,1100。
如果上述数字均为十进制数,而内存中尚未装入任何页。
）给出使用LRU算法时的缺页次数,并与FIFO时的情况进行比较。
求调页,
5.有一个二维数组:
VarA:
ARRAY[1..100,1..100]OFinteger;
按先行后列的次序存储。
对一采用LRU置换算法的页式虚拟存储器系统,假设每页可存放200个整数。
若分配给一个进程的内存块数为3,其中一块用来装入程序和变量i,j,另外两块专门用来存放数组（不作它用）,且程序段已在内存,但数据页尚未装入内存。
请分别就下列程序计算执行过程中的缺页次数。
程序1,程序2:
FORi:
=1TO100DOFORj:
=1TO100DO
FORj:
=lTO100DOFORi:
=1TO100DO
A[i,j]:
=0A[i,j]:
=0
6.某虚拟存储器的用户空间共有32个页面,每页1K,主存16K。
假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3页分配的物理块号为5、10、4、7,而该用户作业的长度为6页,试将十六进制的虚拟地址OMC、103C、1A5C转换成物理地址。
7.某段式存储管理系统中,有一作业的段表（SMT）如下表所示,求逻辑地址[0,65],[1,55],[2,90],[3,20]对应的主存地址（按十进制）。
段号
_段长〈容量〉
_主存起始地址
_状态
_0
1
2
3
_200
50
100
150
_600
850
1000
_0
0
0
1
8.表5.2给出了某系统中的空闲分区表,系统采用可变式分区存储管理策略。
现有以下作业序列296K、2OK、200K。
若用首次适应算法和最佳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?
表5.2空闲分区表分区号
_大小
_起始地址
_1
_32K
_100K
_2
_10K
_150K
_3
_5K
_200K
_4
_218K
_220K
_5
_96K
_530K
9.在一个请求分页存储管理系统中,一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5,当分配给该作业的物理块数分别为3、4时,试计算采用下述页面淘汰算法时的缺页率（假设开始执行时主存中没有页面）,并比较所得结果。
（1）最佳置换淘汰算法
（2）先进先出淘汰算法
（3）最近最久未使用淘汰算法
10.在某系统中,采用固定分区分配管理方式,内存分区（单位字节）情况如图5.9所示。
现有大小为lk、9K、33K、121K的多个作业要求进入内存,试画出它们进入内存后的空间分配情况,并说明主存浪费有多大?
11.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,试问逻辑地址至少应为多少位?
内存空间有多大?
12.在一个段式存储管理系统中,其段表为:
段号内存起始地址段长
_0210500
1235020
210090
31350590
4193895
_试求下述逻辑地址对应的物理地址是什么?
段号段内位移
_430
10
500
400
112
32
13.某操作系统采用可变分区分配存储管理方法,用户区为512K且始址为0,用空闲分区表管理空闲分区。
若分配时采用分配空闲区低地址部分的方案,且初始时用户区的512K空间空闲,对下述申请序列:
申请300K,申请100k,释放300K,申请150K,申请3OK,申请4OK,申请6OK,释放3OK
回答下列问题:
（1）采用首次适应算法,空闲分区中有哪些空块（给出始址、大小）?
（2）采用最佳适应算法,空闲分区中有哪些空块（给出始址、大小）?
（3）如再申请look,针对
（1）和
（2）各有什么结果?
14.有一页式系统,其页表存放在主存中。
（1）如果对主存的一次存取需要15微秒,试问实现一次页面访问的存取时间是多少?
（2）如果系统加有快表,平均命中率为85%,当页表项在快表中时,其查找时间忽略为0,试问此时的存取时间为多少?
15.若在一分页存储管理系统中,某作业的页表如下所示。
已知页面大小为1024字节,试将逻辑地址1011,2148,3000,4000,5012转化为相应的物理地址。
页号块号
_02
13
21
06
16,26.设一作业共有5页（第0—4页）,其中程序占3页（第0—2页）、常数占1页（第3页）、工作单元占1页（第4页）。
它们依次放在外存的45、46页和98、99、100页.现已由程序段分配在内存的7、10、19页中:
而常数区和工作区尚未获得内存.请回答下述问题:
（l）页表应包括哪些项目?
填写此页表，若工作区分配到内存的第9页,则页表如何变化?
（2）在运行中,因需使用常数而发生中断,假定此时内存无空闲页面,需要把第9页淘汰,操作系统应如何处理?
页表又发生什么变化?
17,24.一个好的页面替换算法应使缺页中断次数最少，一种方法是将正使用的页均匀地分散在整个存储区中.可以给每一页块附加一个计数器,用它记录与该页块相关的页的个数，当进行页面替换时,选择其计数器之值最小的那个页块.
（1）利用上述思想,提出一个页面替换算法,并回答下面的问题:
A．该计数器的初值是多少?
B．该计数器何时增值?
C.该计数器
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