操作系统概论存储管理同步练习及答案

1、操作系统概论存储管理同步练习及答案一、单项选择题1. 要保证一个程序在主存中被改变了存放位置后仍能正确执行，则对主存空间应采用（ 技术。A.动态重定位B.静态重定位C.动态分配D.静态分配2. 固定分区存储管理把主存储器划分成若干个连续区，每个连续区称一个分区。经划分后 分区的个数是固定的，各个分区的大小（A. 是一致的B. 都不相同C. 可以相同，也可以不相同，但根据作业长度固定D. 在划分时确定且长度保持不变3. 采用固定分区方式管理主存储器的最大缺点是（）。A.不利于存储保护B.主存空间利用率不高C.要有硬件的地址转换机构D.分配算法复杂4. 采用可变分区方式管理主存储器时，若采用最优适

2、应分配算法，宜将空闲区按（ 登记在空闲区表中。A.地址递增 B.地址递减 C.长度递增 D.长度递减5. 在可变分区存储管理中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能要与相邻空闲区合并。在修改未分配区表时，使空闲区个数不变且空闲区始址不变的情况是（）无上邻也无下邻 B. 有上邻也有下邻 D.在可变分区存储管理中， 汇集主存中的空闲区）。）次序空闲区。AC6 AC无上邻但有下邻 有上邻但无下邻 采用移动技术可以（B.增加主存容量）。缩短访问周期D.加速地址转换页式存储管理中的页表是由（ ）建立的。 操作员 B.系统程序员 C.用户 D.操作系统 采用页式存储管理时，重定位的工作是由（ ）完成的

3、。 操作系统 B.用户 C.地址转换机构D.主存空间分配程序采用段式存储管理时，一个程序如何分段是在（）决定的。分配主存时 B.用户编程时C装人作业时D.程序执行时7A.8.A.9.A.10. 采用段式存储管理时，一个程序可以被分成若干段，每一段的最大长度是由（ 的。A.主存空闲区的长度B.硬件的地址结构C.用户编程时D.分配主存空间时11. 实现虚拟存储器的目的是（A.扩充主存容量B.扩充辅存容量C实现存储保护D.加快存取速度12. LRU页面调度算法是选择（）的页面先调出。A.最近才使用B.最久未被使用C驻留时间最长D.驻留时间最短13. 若进程执行到某条指令时发生了缺页中断，经操作系统处

4、理后， 当该进程再次占用处理 器时，应从（ ）指令继续执行。A.被中断的前一条B.被中断的后一条C.被中断的D.开始时的第一条14. 下面的存储管理方案中， （）方式可以采用静态重定位。A.固定分区B.可变分区C.页式D.段式）限定）。C页式二、多项选择题1采用（ ）管理方式时应使作业使用的逻辑地址空间和占用的绝对地址空间都是连续的。A. 固定分区B. 可变分区C. 页式D. 段式E. 段页式2. 可实现虚拟存储器的存储管理方式有（A. 固定分区B. 可变分区C. 页式D. 段式E. 段页式3. 页式存储管理与段式存储管理的共同点是（A. 逻辑地址都是连续的B. 都采用动态重定位C. 作业信息

5、均可分散存放在不连续的主存区域中D. 如何分页和分段都由用户确定E均要由地址转换机构作支撑4. 实现虚拟存储器后，可以（A.提高主存空间利用率减少系统开销 允许逻辑地址空间大于主存实际容量缩短作业的执行时间 有利于多道程序设计）。）。）。BCD.E.三、填空题1. 把 地址转换成 2. 重定位的方式可以有 3. 用户程序中使用的地址被称为 保证程序的正确执行。地址的工作称为重定位。和两种。地址，但处理器必须按访问主存储器才能456789采用动态重定位时一定要有硬件的 机构作支持。采用 重定位时不允许作业在执行过程中改变存放区域。在可变分区存储管理中采用 技术可集中分散的空闲区。可变分区存储管理

6、中常用的分配主存的算法有 采用页式存储管理时，程序中的逻辑地址可分成 页式存储管理中的页表是由 建立的。和 。_两部分。10. 采用页式存储管理的系统中，若逻辑地址中的页号用 8位表示，页内地址用 16 位表示，则用户程序的最大长度可为 字节，主存分块大小为 字节。11. 若段式存储管理中供用户使用的逻辑地址为 24 位，其中段内地址占用 16位，则用户程序最多可分为 段。当把程序装人主存时，每段占用主存的最大连续区为 字节。12. 段页式存储管理兼顾了段式在逻辑上 和页式在管理上 的优点。13. 若允许用户使用的逻辑地址空间大于主存储器的绝对地址空间，则应采用存储管理技术。14. 当采用分页

7、式虚拟存储管理时，如果在作业执行过程中需访问的页面不在主存储器中，则硬件将发出一个 中断。调度算法、调度算法和调度算法。15. 常用的页面调度算法有四、问答题1.对采用动态重定位方式装人主存的作业，在任何时刻都可改变它在主存中的存放位置吗 为什么2 .简述固定分区存储管理和可变分区存储管理的区别。3 .固定分区存储管理的主要缺点是什么可采用哪些方法来改进4 .用可变分区方式管理主存时，假定主存中按地址顺序依次有五个空闲区，空闲区的大小依次为32K, 10K, SK 228K, 100K。现有五个作业 J1, J2, J3, J4和J5,它们各需主存量为1K, 10K, 108K, 28K和11

8、5K。若采用最先适应分配算法，能把这五个作业按J1J5的次序全部装人主存吗按怎样的次序装人这五个作业可使主存空间利用率最高5.与可变分区存储管理相比，采用页式存储管理时处理器在单位时间里执行指令的数量是 增加还是减少为什么6假定某采用页式存储管理的系统中，主存容量为1M，被分成256块，块号为0,1,2,255现有一个共4页(页号为0, 1, 2, 3)的作业被依次装人到主存的第2, 4, 1, 5块中。请回答：(1) 主存地址应该用多少位来表示？(2) 作业每一页的长度为多少字节逻辑地址中的页内地址部分应占用多少位？(3 )把作业中每一页占用的主存块起始地址填人下表。页号起箱地址0123(4

9、)若作业执行中要从第0页的第75单元和第3页的第548单元读信息，那么，实际应从主存的哪两个单元读信息请把应访问的主存绝对地址用二进制编码的十六进制数表示。“ 0,”现假定有两个主存块可用来存放数组中的 数组中的元素按行编址。两个主存块的初始状7 .有一个程序要把 100 X100的数组置初值 元素，每个主存块可以存放 200个数组元素， 态都为空，若程序编制如下：of integer ；(1) Var A： array : 1.100 of array : 1.100:for j : = 1 to 100 dofor i : = 1 to 100 doA :i, j：=0of integer

10、 ；(2) Var A： array : 1.100: of array 1.100 :for i: = 1 to 100 dofor j ：= 1 to 100 doA :i, j:=0当采用LRU页面调度算法时，对上述两种程序编制方法各会产生多少次缺页中断&在一个采用分页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的字地址序列是：115，228，120，88，446，102，321，432，260，167。若分配给作业可使用的主存空 间共300个字，作业的页面大小为100个字，且第0页已经装人主存，请回答下列问题：(1 )按FIFO页面调度算法将产生多少次缺页中断写出依次淘汰

11、的页号。(2)按LRU页面调度算法将产生多少次缺页中断写出依次淘汰的页号。9.某采用段式存储管理的系统为装入主存的一个作业建立了如下的段表:段号室存底姐地址0e&o2131140330021003031纫4%0195勺请计算该作业访问0, 432,1, 010,2, 500,3, 400时（方括号中 第一个元素为段号，第二个元素为段内地址） 的绝对地址。处理器能按计算出来的绝对地址 存取信息吗一、单项选择题1 . A 2. D 3. B 4. C 5. D 6. A 7. D8. C 9. B 10. B 11. A 12. B 13. C 14. A二、多项选择题1 .2.A,C,B

12、,A,三、填空题逻辑地址，绝对地址 静态重定位，动态重定位逻辑地址，绝对地址 地址转换 静态 移动最先适应，最优适应，最坏适应 页号，页内地址操作系统BD,EC, EC,E1 .2.3.4.5.6.7.8.9.10. 2的24次方，2的16次方11. 2的8次方，2的16次方12清晰，方便13. 虚拟14. 缺页15. 先进先出（FIFO）、最近最少使用（LRU）、最近最不常用（LFU）四、问答题1分析 采用动态重定位时，由于装人主存的作业仍保持原来的逻辑地址，所以，必要时 可改变它在主存中的存放位置。 但是，不是任意、一个作业都能随意移动的。 如果某个作业 在执行过程中正在等待外围设备传输信

13、息， 那么就不能改变该作业在主存中的存放位置。 这 是因为外围设备被启动后， 是按已确定了的主存绝对地址进行信息传输的， 并在信息传输期 间不受中央处理器的控制且与其并行工作。 此时，如果中央处理器改变了作业在主存中的存 放位置， 那么外围设备并不感知而仍将按原来确定的主存绝对地址继续传输信息。 于是， 该 作业就得不到从外围设备传送来的信息或不能把正确的信息传送给外围设备。所以， 仅当作业处于两种情况时才能被改变存放位置，即：（ 1 ）该作业不在与外围设备交换信息的状态 下；（ 2）若作业正在与外围设备交换信息，则必须等待信息交换结束后才可改变其存放位 置。这是 如果在信题解 对采用动态重定

14、位方式装入主存的作业，不是在任何时刻都可改变它在主存中的存放 位置的， 仅当作业不在与外围设备交换信息的状态下才能改变它在主存中的存放位置。 因为外围设备被启动后， 是按作业原来确定的位置 （绝对地址）进行信息传输的。 息传输期间 改变作业的存放位置， 则该作业就得不到来自外围设备的信息或外围设备不能把该作业的正 确信息保存起来。2题解 固定分区存储管理是把主存储器预先划分成若干个连续区，每个连续区称为一个 分区。 一旦划分好后， 在系统运行过程中分区的大小和个数固定不变。 一般采用静态重定位 的方式装入作业，作业在执行过程中不能改变存放位置。可变分区存储管理是在装入作业时按作业的实际需求量划

15、分分区， 随着作业的不断装入、 执 行和撤离， 分区的个数和长度也会不断地发生变化。 为提高主存空间的利用率， 采用动态重 定位方式装入作业， 作业执行过程中只要满足移动条件就可改变在主存中的存放位置， 但要 有硬件的地址转换机构作支持。3题解 固定分区存储管理的主要缺点是主存空间利用率不高。为了提高主存空间的利用 率，可以采取如下措施：（1）根据经常出现的作业的大小和数量来划分分区，尽可能使各个分区充分被利用。 （2）各分区按长度顺序排列，只要顺序查找就可方便地找出能满足作业要求的最小分区分 配给作业，既可减少分区内空间的浪费，又可尽量保留较大的分区，有利于装入大作业。（3）按作业对主存空间

16、的需求排成多个作业队列，各作业队列中的作业只能进入规定的分 区，以防止小作业进入大分区，从而减少分区内空间的浪费。4分析 最先适应分配算法总是顺序查找空闲区表，找到第一个能满足作业长度要求的空 闲区， 分割这个空闲区， 一部分分配给作业， 另一部分仍作为空闲区。 由于实现这种算法时 总是把空闲区按地址顺序登记在空闲区表中，所以本题中的作业J1和J2都会被装入到长度为 32K 的空闲区，占用了其中11K（ 1K+ 10K）的空间，还剩余 21K的空间仍为空闲区。紧随着的作业J3需要108K的主存空间，故只能将它装入到长度为228K的第四个空闲区中，装入后还剩余120K仍为空闲区，把其中的 28K

17、再分配给作业J4后剩余的空闲空间为 92K。现在系统中仍 有五个空闲区，长度依次分别为 21K, 10K, 5K, 92K和100K,显然都不能满足作业 J5的115K 的需求量。因而，若采用最先适应分配算法不能把这五个作业按J1J5的次序全部装入主存储器。如果仍采用最先适应分配算法则可把对主存需求量大的作业先装入到较大的空闲区中，以避免小的作业去分割大的空闲区，保证大作业有足够的空闲区可使用。若把J5先装入到228K的区域中占用其中的 115K后保留一个113K的空闲区，应把这个空间留给作业 J3,否则J3将无法装入。为了使其它作业不去分割这个空闲区，可以再把J4 装入到第一个空闲区，装入后

18、还剩余 4K空间，把其中的 1K用来装J1。然后J2正好占用第二个空闲区10K,最后把J3装入到113K的区域中后剩余 5K空间。最初的第三个空闲区（5K）和第五个空闲区（100K）仍维持空闲状态。所以，采用最先适应分配算法时若按J5 J4, J1, J2,J3的次序装入，则可充分利用主存空间，把五个作业同时装入主存储器。当然，上述的装入次序不是惟一的。例如，按次序J5, J3, J1, J4, J2装入；或按J3, J1,J4,J2J5 的次序装入等等均是可以的。题解若采用最先适应分配算法不能把五个作业按J1J5的次序全部装入主存储器。 若按J5,J4, J1, J2,J3的次序装入，则可充

19、分利用主存的空闲空间，把五个作业同时装入主存储器中。5分析 页式存储管理可以把逻辑上连续的作业信息分散存放到若于个不连续的主存区域 中，作业信息被分散存放后操作系统要为该作业建立一张页表，以指出逻辑页号与主存块号故页式存储 采用页式存 因而，单位的对应关系。于是， 作业执行时处理器每取出一条指令后，必须根据逻辑地址先查页表，根 据该页所在的主存块号才能换算出确切的绝对地址。而可变分区存储管理在进行地址转换 时，比页式存储管理少了一个查页表的过程。 由于页表是存放在主存储器中的， 管理为了查页表就要比可变分区存储管理多花一次访问主存储器的时间。显然，储管理执行一条指令的时间要比采用可变分区存储管

20、理执行一条指令的时间长。 时间里执行的指令数会减少。题解与可变分区存储管理相比，采用页式存储管理时处理器在单位时间里执行指令的数量 会减少。这是因为， 页式存储管理在进行地址转换时要多花一次访问主存储器查页表的时间， 因而延长了指令的执行时间，使得单位时间里执行指令的数量减少。6 .分析由于主存容量为 1M，而1M等于2的20次方，因而主存地址应用 20位来表示。 1M的主存空间被分成 256块，因而每一块的长度为 2的20次方/ 2的8次方=2的12次 方=4096 （字节）。在页式存储管理的系统中，作业信息分页的大小应该与主存分块的大小 一致，故作业每一页的长度应为 4096个字节。于是，

21、逻辑地址中的页内地址部分应占 12 位。因为主存块的大小为 4096个字节（4K字节），块的编号从 0开始，主存的绝对地址也是从 0 开始的，故每个主存块的起始地址为：块长*块号=4K*块号 现作业被分成四页（页号为 0， 1， 2， 3）且分别装入到第 2， 4， 1， 5块中。那么，这四页 信息所在主存块起始地址应依次为：8K， 16K， 4K， 20K。作业执行时应把逻辑地址转换成绝对地址，地址转换的一般公式为：绝对地址 =块号*块长+页内地址 利用二进制乘法的特性， 只要把根据页号从页表中查得的块号作为高地址部分，把逻辑地址中的页内地址作为低地址部分，就能得到对应的绝对地址。根据本题的

22、假设，主存地址共 20位，页内地址占用了 12 位，因而，高地址部分占 8位，低地址部分占 12位。若作业执 行中要从第 0 页第 75 单元读信息，则实际应从主存第 2 块的第兀单元去读信息。于是，高 地址部分为块号 2，用 8 位二进制码表示为： 00000010；低地址部分为单元号（页内地址） 75，用 12位二进制码表示为 000001001011；形成的 20位绝对地址为： 0000001。同样地， 当要从第 3页的第 548单元读信息时，实际应从主存第 5块的第 548单元去读信息。于是， 高地址部分应为块号 5，低地址部分应为单元号 548 ，用二进制码表示的 20 位绝对地址就

23、应 该为： 0000000。题中要求把绝对地址用二进制编码的十六进制数来表示，即把每四位二进 制码作为一个十六进制的数，其对应关系为：二进制编码 十六进制编码0000 00001 10010 20011 30100 40101 50110 60111 71000 81001 91010 A1011 B1100 C1101 D1110 E1111 F因而，第 0 页第 75 单元的绝对地址可表示为： 0204B第 3 页第 548 单元的绝对地址可表示为： 05224 题解（ 1）主存地址应该用 20 位来表示。（2）作业每一页的长度应为 2 的 12 次方=4096 个字节，逻辑地址中的页内地

24、址部分应占用 12 位。（3）作业中每一页占用主存块的起始地址为：页号 起始地址0 8K1 16K2 4K3 20K（4）若作业执行中要从第 0页的第 75单元读信息，则实际应从主存的第 2块第 75单元读， 应访问的主存绝对地址用二进制编码的十六进制数表示为对204B。若要从第3页的第548单元读信息， 则实际应从主存的第 5块第 548 单元读，应访问的主存绝对地址用二进制编码 的十六进制数表示为： 05224。7分析 根据题意，主存块的大小为每块可存放200个数据元素，故作业信息也按每页200个元素来划分。现作业信息是由 100 X 100的数组元素组成，因而共被分成 50页。由 于作业

25、信息是按行编址的， 故每顺序的两行元素在同一页面中， 可被同时装到一个主存块中。 有两个主存块可供该程序使用， 因而程序被装人主存时可把开始两页 （共四行元素） 的信息 分别装人两个主存块。那么，程序执行时若按（1）的编制方法，将对每一列中的各元素顺序清 “0，”即对一列中的元素都清 “0后”再对下一列的元素清 “0。”由于开始两页已被装人主存， 所以第一列的四个元素将先被顺序清“0。”但当要对第一列的第五个元素清“0时”却发现该元素不在主存中，因而产生一次缺页中断，按LRU调度算法应淘汰最近最少使用的第一页，使腾出的主存空间可用来存放当前需访问的第三页，即装人第五、 六两行元素。 程序继续执

26、行时每对两个元素初始化后都要产生一次缺页中断，因而对第一列的 100 个元素初始化会产生（50-2）次缺页中断。对以后的 99列来说，为对每一列元素初始化都将产生 50次缺页中 断。故（ 1）的编制方法执行程序时总共会产生（50*100-2）次缺页中断。若按（ 2）的编制方法，将对一行的元素都清“0后”再对下一行的元素清 “0。”因而，开始的两页（四行元素）信息先被初始化。当要对第五行元素初始化时将产生缺页中断，按LRU调度算法淘汰最近最少用的第一页后可把当前需访问的包含第五、 六两行元素的第三页装人 主存。程序继续执行时每对两行元素全部初始化后才产生一次缺页中断，因而共会产生 （50-2）次

27、缺页中断。题解 程序被装人主存时可把开始两页（四行）装人所分到的主存块中。对于（1）所编制的程序执行时将按列对元素初始化，除对第一列的前四个元素初始化时不会产生缺页中断 外，以后每对两个元素初始化时都要产生一次缺页中断， 故缺页中断次数为 （ 50*100-2 ）次。 对于（ 2）所编制的程序执行时将按行对元素初始化，除对前四行元素初始化时不会产生缺 页中断外，以后每对两行元素初始化时都要产生一次缺页中断，故缺页中断次数为（50-2）次。8 分析 由于作业的页面大小为 100 个字，因而主存块的大小也为 100 个字。现该作业可 使用的主存空间共 300 个字， 即共可使用三个主存块。 根据作

28、业依次要访问的字地址， 可以 得到作业将依次访问的页如下：次序 所要访问的字地址 该地址所在页号1 115 12 228 23 120 14 88 05 446 46 102 17 321 38 432 49 260 210 167 1现只有第 0 页已经在主存但尚有两块主存空间可供使用， 所以作业执行时依次访问第 1 页和 第 2 页时均要产生缺页中断， 但不必淘汰已在主存中的页面， 可把第五页和第 2 页装人到可 使用的主存块中，现在主存中已有0、1、2 三个页面的信息。在进行第三、第四次访问时不会产生缺页中断，而在第五次访问第 4页时将产生一次缺页中断。此时，若采用FIFO算法应淘汰最先装人主存的第0页，而采用LRU算法则应淘汰最近最久没有使用的第2页。显然，进行第六次访问不会产生缺页中断， 而在第七次访问时必须经缺页中断处理来装人第 3 页。为此， FIFO 算法会淘汰第 1页，LRU算法会淘汰第0页。于是，作业继续执行时，对FIFO算法来说，将在第十次访问时再产生一次缺页中断，为了装人当前