存储管理部分练习题答案

1、存储管理部分练习题答案1-基本概念2-存储保护3-虚拟存储管理4-分区管理5-分页存储管理6-分段存储管理一、选择题：1、/1-B/西安交大99 2、/3-A，C/清华96 3、/2-C/华中科技 4、/4-A/西安交大995、/5-A，E/华中科技956、/3-B、C、D/南大007、/1-B/浙大988、/5-A、D/浙大99二、填空题：1、/1-存储分配与回收、地址变换、存储保护和主存扩充/华中科技952、/3-？主存和辅存容量之和？/厦门973、/4-界地址，存储键/中科大984、/4-中、低地址，高地址/中科院计算所995、/5-地址长度越界，缺页，访问权限错误/中科大986、/5-

2、系统中刚被淘汰的页面不久之后又要访问，以致整个页面调度非常频繁，辅存一直保持忙碌状态，而处理机的有效执行速度很慢，多数处于等待状态，这种情况称为抖动或颠簸。/华中科技967、/2-125CH/西北工大模拟三、判断题：1、/1-×-虚地址=逻辑地址/清华98 2、/3-×/清华95、复旦993、/5-×-中断位(由的系统称为存在位、状态位)和辅存地址/华中科技95 4、/1-/南大99四、问答题：1、/1-重定位是指作业装入与其地址空间不同的物理空间所引起的地址变换过程。动态重定位的特点：由硬件实现；在程序运行过程中进行地址变换。/中科院软件所932、/1-覆盖和交

3、换技术是在多到环境下用来扩充内存的两种方法。这两种技术都是用来解决内存容量不足计有效利用内存的问题的方法。覆盖技术主要用于早期的操作系统，而交换技术在现代操作系统中仍有较强的生命力。覆盖技术是基于这样一种思想提出来的，即一个程序不需要把所有的指令和数据都装入内存，可以把程序化分为若干逻辑上相对独立的程序段，让那些不会同时执行的程序段共享一块内存。这样使用户看起来好像内存扩大了，从而达到了内存扩充的目的。对换是指先把内存中某部分的程序或数据写入外存，再从外存中调入指定的程序或数据到内存中来，并让其得到执行的一种内存扩充技术。覆盖技术要求程序员提供一个清楚的覆盖结构，即程序员必须完成把一个程序化分

4、成不同的程序段，并规定好它们的执行和覆盖顺序的工作，操作系统根据程序员提供的覆盖结构来完成程序段之间的覆盖，这对程序员的要求较高。因此覆盖技术大多用在象操作系统程序等设计人员清楚地了解虚空间和内部结构的程序中。而交换技术并不要求程序员做特殊的工作，交换完全由操作系统进行，整个过程对进程是透明的。而且交换技术主要是在进程或作业之间进行，而覆盖则主要是在同一个作业或进程内进行；另外覆盖技术只能用于处理相互之间较为独立的程序段。/中科大963、/2-1)上界寄存器的值是3A6H，下界的值是E15H；保护：如果所访问的主存物理地址超越了这个范围，便会产生保护性中断；2)基址寄存器的值是3A6H，限长寄

5、存器的值是C5FH；保护：若程序产生的逻辑地址超过限长寄存器的值，就会发出越界中断信号。/华中科技974、/4-数据结构：空闲分区表、空闲分区链分配算法：首次适应法、循环首次适应法、最佳适应法、最差适应法/清华985、/4-首次适应、循环首次适应、最佳适应、最差适应/南开976、/4-移动技术即我们所说的紧凑、拼接技术，优点是将分散的小的分区拼接成大分区以装入作业，需要注意的是拼接时地址变化的修改（重定位）问题。/南大977、/4-1) / 100KB 10KB 110KB/ 200KB 30KB 230KB/ 300KB 15KB 315KB/ 2)首次适应：No. Start Size E

6、nd Next 1 100KB 10KB 110KB 2 2 200KB 30KB 230KB 3 3 300KB 15KB 315KB Null 最佳适应：No. Start Size End Next 1 100KB 10KB 110KB 3 3 300KB 15KB 315KB 2 2 200KB 30KB 230KB Null 3)最佳适应算法3.15KB=>1；2.16KB=>2；1.10KB=>3；空闲：2.14KB(216KB-230KB)/华中科技018、/4-1)两块：1始址280KB，大小20KB；2始址400KB，大小112KB 2)两块：1始址210K

7、B，大小90KB；2始址470KB，大小42KB 3)FF第二块可满足，BF第一块可满足/复旦979、/5-有效解决了存储器零头问题。原理：存储器等分块(页框)；地址空间分页(与页框大小相等)；页表地址转换，不连续分配；动态地址变换机构/中科院软件所9510、/5-页表页号、页内地址=>块号，块号、页内地址/中山9611、/5-请求分页+快表/清华9512、/5-虚拟存储器的涵义、特点；请求页式管理的实现过程，符合虚拟存储器要求。/清华9613、/5-页表：页号=>块号；地址空间大，页表大且要求连续。解决：页表离散分配、调入部分表项，=>多级页表。适应大地址空间要求，但增加了

8、地址变换的开销和OS管理复杂性。/中科大9614、/5-基本原理：利用局部性原理，选取最近一段时间内最久不用的页面予以淘汰。特点：普遍适用，实现困难流程图：(入口) 替换指针签进一步指向下一存储块 <引用位=0>将引用位置0 淘汰该页面 (返回)/中科院软件所9615、/5-LRU淘汰最近最久未使用的页面；NRU淘汰最近未被访问的页面；LFU淘汰最近使用最少的页面/中科大9816、/5-虚地址寄存器16位，内存地址寄存器21位/华中科技9717、/5-2)5499-379，2221-不在内存，无法确知其物理地址/中科院计算所9918、/5-NRU：最近未被访问页面0；FIFO：最先

9、进入页面2；LRU：最久未使用页面1；第二次机会：自上次检查以来未被访问的页面0/上海交大9919、/5-9、10、7/北大9220、/5-FIFO-9；LRU-7/中科院软件所99 21、/5-FIFO-9；LRU-9/南开9822、/5-3-9，4-10，解释：belady现象(有的地方又称为抖动)，该算法未考虑程序的动态特性。/北大9022、/5-解决抖动时可考虑通过增加工作集的方法(锁住缺页进程)。/清华9423、/5-22题示例/中山9724、/5-图参见教材；FIFO-5次，50%；LRU-4次，40%/南开9525、/5-2100-6196；3100-8220，图示时按照地址变换

10、图中将逻辑地址与页表换成题目中的实际值即可。/南开9726、/5-13057/南开94 27、/5-10个页面时：3719998次，2个页面时：9百万次/北大91 28、/5-A-50；B-5000次/北大9329、/6-分段与分页的逻辑单位不同；分段可动态增长，但可用区大小限制分段，且管理难度和开销大；分段便于共享和动态链接；分页：单一连续空间，分段：二维地址空间。与分页系统类似，须慎重对待抖动问题。/清华9930、/6-相对于页式管理，段式管理的优点如下：分段与分页的逻辑单位不同；分段可动态增长；分段便于共享；分段便于实现动态链接；不足之处：需要硬件支持，增加计算机成本；在碎片问题上较页式

11、存储管理要差；段的动态增长给系统带来了一定难度和开销；段的长度受内存可用区大小限制；与分页系统类似，须慎重对待抖动问题。/中山9731、/6-分页式 分段式 单一连续空间 二维地址空间 页是信息的物理单位 段是信息的逻辑单位 页的大小固定，由系统划分，对用户透明 段长度不定，且可变，用户可见 不具有右面的特点 便于动态链接，存储保护，便于增长、修改和共享 分配页面大小的空间-页框 分配段大小的空间，为此需要拼接技术/中科院软件所9432、/6-动态链接就是指当成虚运行到需要调用一模块时，再去链接它；对于未使用的模块，就可以不必链接。采用段式内存分配方法可以实现这种链接技术。/南开9533、/6

12、-连续分配方式的作业或进程之间共享程序和数据非常困难；一个大程序在实际执行时可能只用到其模块集合中的一个子集。因此从时间和空间代价上说静态链接是不合适的。实现方法：段表机制、缺段中断机构、地址变换机构。/北大9734、/6-FF：块1：始址290KB，长度10KB；块2：400KB，112KB BF：块1：240KB，60KB；块2：450KB，62KB 申请80K：FF：可分配成功；BF：无法分配说明FF的优点在于优先分配低地址部分空闲块，保留高地址部分的大空闲块，使得当有需要大分区时可以找到。/北大9235、/5-1)高五位是页号，低11位是页内地址；2)页表32项，每项14位；3)页表3

13、2项，每项13位。/浙大9936、/5-/复旦9937、/5-1)132)参见14题解/浙大9738、/4-最佳适配算法能满足分配/上海交大0039、/4-/同济9940、/5-/厦门9741、/3-/厦门9942、/3-/西安交大9943、/5-FIFO-8，淘汰3 4 5；LRU-8，淘汰1 2 3/南大99 44、/5-/北大9945、/5-/北大9946、/1-/武汉9847、/5-1)1.15s 2)1.5s 3)快表命中率提高可以减少进程完成一次内存读写的平均有效访问时间。/西北工大模拟48、/6-可以使用FIFO，它查找满足要求的第一个段。为避免内部存储碎片，可把该段未被占用的部

14、分并入空闲表；若找不到满足要求的段，则可以选择两个或多个连续的段来满足要求。/西北工大模拟49、/5-FIFO-4，LRU-3/华中科技9750、/6-/华中科技99 51、/4-/华中科技95 52、/5-/华中科技9453、/5-/华中科技00 54、/1-固定：内零头；可变：外零头；页式：内零头；段式：外零头 55、/5-A:100 B:2000056、/6-均为二维空间 57、/5-对于FIFO、LRU算法，页故障数(缺页中断)上限均为p，下限均为n。58、/5-1)每块长度4KB；作业长度16KB；2)0- 8192B；1-16384B；2- 4096B；3-24576B；3)0,1

15、00- 8292B;1, 50-16343B;2, 0- 4096B;3, 60-24636B59、/6-0， 65-665;1， 55-越界中断/55>50；2， 90-1090；3， 20-缺段中断 60、/5-6，50%61、/4-按J1、J2、J3、J4、J5的次序J1 J2 J3 J4 J5 结果：空区号 始址 空区容量 空区号 始址 空区容量 状态1 25KB 80KB 67KB 38KB 85KB 20KB 1 85KB 20KB 可用2 120KB 20KB 2 120KB 20KB 可用3 310KB 256KB 430KB 136KB 560KB 6KB 3 560K

16、B 6KB 可用4 1024KB 48KB 4 1024KB 48KB 可用63、/5-设允许的最大缺页率为p，则0.3p*8ms+0.7p*20ms+(1-p)*1s2s =>2400p+14000p+1-p2 (1ms=1000s)=> 16399p1 p0.0000664、/4-主存分配情况： 0 /OS/ 40K 15+15K 第一分区 70K 53+57K 第二分区 180K 110+222K 第三分区 512K-1 第一分区浪费 15K； 第二分区浪费 57K； 第三分区浪费222K； 主存总浪费空间：294KB65、/4-算法：首次适应、循环首次适应、最佳适应、最坏适

17、应66、/1-把一个程序划分为一系列功能相对独立的程序单位(称为覆盖)，让执行时并不要求同时装入内存的覆盖组成一组(称为覆盖段)，共享同一个存储区域，这种内存扩充技术就是覆盖。交换技术就是把暂时不用的某个程序及数据部分或全部从内存移到外存中去，以便腾出必要的内存空间，或把指定的程序或数据从外存读到相应的内存中，并将控制权转给它，让其在系统上运行的一中内存扩充技术。覆盖技术要求程序员必须把一个程序画分成不同的程序段，并规定好它们的执行和覆盖顺序，操作系统根据程序员提供的覆盖结构来完成程序段之间的覆盖。覆盖主要在同一个作业或同一个进程内进行；而交换主要是在进程或作业之间进行。另外，覆盖只能覆盖那些

18、与覆盖程序段无关的程序段。67、/5-0A3CH-103CH；223CH-1C3CH68、/5-3-缺页10次，缺页率为10/12=83%。4-缺页 8次，缺页率为 8/12=67%。结论：对于LRU置换算法，分配给进程的页面数越多，产生的缺页次数越少。69、/4-操作流程 答案： 操作 已分配空间 空白块 初始 无 (始址20K, 大小236K) 1) 0K OS 20K J1.80K (176K, 80K) ( 20K, 156K) 20K /J3/ 140K J2.16K (176K, 80K) ( 20K, 140K) 160K J2 16K (160K, 16K) 176K /J1/ 80K J3.140K (176K, 80K) 无 256K-1 (160K, 16K) ( 20K, 140K) 2) 0K OS 20K J1.