操作系统原理：第五章 存储管理习题

第五章存储管理一.选择最合适的答案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内存中物理地址称为（）。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．在内存分配的“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．硬盘容量1G，内存容量为1024k，那么虚拟存储器最大实际容量可能是()。A.1024KB.1024MC.10GD.10G+1M10．用空白链记录内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.ROMB.RAMC.CPUD.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内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.程序链接时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.防止程序在内存丢失C.防止程序间相互越界访问D.防止程序被人偷看15．能够装入内存任何位置的代码程序必须是()。A.可重入的B.可重定位C.可动态链接D.可静态链接16．虚存管理和实存管理的主要区别是（）。A.虚存区分逻辑地址和物理地址，实存不分；B.实存要求一程序在内存必须连续，虚存不需要连续的内存；C.实存要求一程序必须全部装入内存才开始运行，虚存允许程序在执行的过程中逐步装入；D.虚存以逻辑地址执行程序，实存以物理地址执行程序；17．在下列有关请求分页管理的叙述中，正确的是（）。A.程序和数据是在开始执行前一次性装入的B.产生缺页中段一定要淘汰一个页面C.一个被淘汰的页面一定要写回外存D.在页表中要有“中段位”.“访问位”和“改变位”等信息18．LRU置换算法所基于的思想是（）。A.在最近的过去用得少的在最近的将来也用得少B.在最近的过去用得多的在最近的将来也用得多C.在最近的过去很久未使用的在最近的将来会使用D.在最近的过去很久未使用的在最近的将来也不会使用19．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但是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但在运行过程中不必一直驻留在内存20．在请求分页系统中，页表中的改变位是供（）参考的。A.页面置换B.内存分配C.页面换出D.页面调入21．在请求分页系统中，页表中的访问位是供（）参考的。A.页面置换B.内存分配C.页面换出D.页面调入22．在请求分页系统中，页表中的辅存始地址是供（）参考的？A.页面置换B.内存分配C.页面换出D.页面调入23．适应于请求段的内存分配方法是（）。A.首次适应和最佳适应B.固定分区和可变分区C.首次适应和固定分区C.最佳适应和可变分区24．在请求分页管理中，已修改过的页面再次装入时应来自（）。A.磁盘文件区B.磁盘对换区C.后备作业区D.I/O缓冲池25．选择在最近的过去使用次数最少的页面予以淘汰的算法称为（）。A.Opt.B.LRUC.MFUD.LFU26．选择在最近的过去最久未访问的页面予以淘汰的算法称为（）。A.Opt.B.LRUC.MFUD.LFU27．程序动态链接的时刻是（）。A.编译时B.装入时C.调用时D.紧凑时28．虚存的可行性基础是（）。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29．虚存最基本的特征是（）。A.一次性B.多次性C.交换性D.离散性30．在下列关于虚存实际容量的说法中，正确的是（）。A.等于外存（磁盘）的容量B.等于内.外存容量之和C.等于CPU逻辑地址给出的空间的大小D.B.C之中取小者31．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32．首次适应算法的空闲区是（）。A.按地址递增顺序连在一起B.始端指针表指向最大空闲区C.按大小递增顺序连在一起D.寻找从最大空闲区开始33．采用（）不会产生内部碎片。A.分页式存储管理B.分段式存储管理C.固定分区式存储管理D.段页式存储管理34．下面哪种内存管理方法有利于程序的动态链接？A.分段存储管理B.分页存储管理C.可变分区分配D.固定分区分配35．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.1036．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.内存容量充足D.请求页式管理方案37．采用段式存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是（）。A.224B.216C.2838．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39．在请求分页存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当进程分配到的页面数增加时，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40．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41．在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减2的情况是（）。A.无上邻空闲区，也无下邻空闲区B.有上邻空闲区，但无下邻空闲区C.有下邻空闲区，但无上邻空闲区D.有上邻空闲区，也有下邻空闲区42．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43．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44．某段表的内容如下图所示，现执行某条指令Load1,2/154，逻辑地址2/154（其中段号为2，段内地址为154），它对应的物理地址为（）。A.120K+2B.480K＋154C.30K+154D.2＋480K段号段首址段长度0120K40K1760K30K2480K20K3370K20K45．在一页式存储管理系统中，页表内容如下图所示。若页的大小为4K，则地址转换机构将逻辑地址0转换成物理地址为（）。A.8192B.4096C.2048D.1024页号块号021126334746．设内存的分配情况如下图所示。若要申请一块40K字节的内存空间，若采用最佳适应算法，则所得到的分区首址为（）。A.100KB.190KC.330KD.410K占用占用占用占用┇000K100K180K190K280K330K390K410K512K-147．下面哪种内存管理方法不能实现虚存？A.动态页式管理B.静态页式管理C.分段存储管理D.段页式存储管理48．在请求页式存储管理中，若页面尺寸变小，则缺页中断的次数（）。A.减少B.增加C.无影响D.可能增加也可能减少49．解决碎片问题，以及使程序可浮动的最好的办法是采用（）技术。A.静态重定位B.动态重定位C.内存静态分配D.内存动态分配50．在可变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51．设主存容量为1MB，辅存容量为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.1MBB.401MBC.1MB+224BD.224B52．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系统是能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53．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54．页式虚拟存储管理的主要特点是（）。A.不要求将作业装入到主存的连续区域B.不要求将作业同时全部装入到主存的连续区域C.不要求进行缺页中断处理D.不要求进行页面置换55．在请求分页存储管理中，当所访问的页面不在内存时，便产生缺页中断，缺页中断是属于（）。A.I/O中断B.程序中断C.访管中断D.外中断56．采用动态重定位方式装入的作业，在执行中允许（）将其移动。A.用户有条件地B.用户无条件地C.操作系统有条件地D.操作系统无条件地57．虚存是（）。A.容量扩大了的内存B.提高运算速度的设备C.不存在的存储器D.充分利用了地址空间58．分页式虚拟存储系统中，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.成固定比例59．在硬件条件和环境条件相同的条件下,一个作业在()存储管理系统中执行的时间最多。A.分区B.分页C.分段D.段页二选择所有正确的答案1．使用下面哪些存储管理方法可以实现虚拟存储器?()A.分区B.分段C.段页D.分段2．在页式存储管理中，块内位移量等于页内位移量是因为（）。A.页和块的大小都是2的整数次方B.一页是装入内存的连续空间内C.页和块大小相等D.页和块大小不等3．分段管理的主要优点有（）。A.可以实现有意义的共享B.用户可以使用覆盖技术C.方便地址转换D.程序不需要连续的内存E.可以实现动态链接F.可以给不同段赋予不同存取权4．下列存储器哪些可用来存储页表？A.CacheB.磁盘C.主存D.快表5．在请求分页管理中，一个首次装入内存的页面可能来自（）。A.磁盘文件区B.磁盘对换区C.后备作业区D.I/O缓冲池6．一个作业需要占用较大连续内存的存储管理是（）。A.可变分区存储管理B.页式存储管理C.段式存储管理D.段页式存储管理7．段式和页式存储管理的地址结构很类似，但是它们之间有实质上的不同，表现为（）。A.页式的逻辑地址是连续的，段式的逻辑地址可以不连续B.页式的地址是一维的，段式的地址是二维的C.分页是操作系统进行，分段是用户确定D.各页可以分散存放在主存，每段必须占用连续的主存空间E.页式采用静态重定位方式，段式采用动态重定位方式8．下面哪些存储分配方法可能使系统抖动？（）A.可变分区B.页式C.段式D.段页式9．下面哪些概念在页式虚存管理系统中一定用到？A.抖动B.缺页中断C.联想存储器D.段表10．下列关于请求页式存储管理的说法中，正确的是（）。A.采用静态重定位B.采用动态重定位C.内存静态分配D.内存动态分配11．下面哪些表格是分页存储管理系统中使用到的？A.进程表B.存储分块表C.页表D.文件映象表12．在以下存储管理方案中，适用于多道程序设计系统的是（）。A．单用户连续分配B.固定式分区分配C.可变式分区分配D.页式存储管理13．动态重定位过程依赖于（）。A.可重定位装入程序B.重定位寄存器C.地址变换机构D.目标程序14．将分区管理发展为分页管理的主要目的是（）。A.提高系统的吞吐量B.提高程序的并发度C.提高内存的利用率D.使系统能运行更大的程序15．（）存储管理中存在页表。A.页式B.段式C.分区D.段页式三判断正误，错误的简要说明理由1．请求分页存储管理系统，若把页面的大小增加一倍，则缺页中断次数会减少一倍。2．虚地址即程序执行时所要访问的内存地址。3．交换可以解决内存不足的问题，因此，交换也实现了虚拟存储器。4．为了使程序在内存中浮动，编程时都使用逻辑地址。因此，必须在地址转换后才能得到主存的正确地址。5．在请求分页式存储管理中，页面的调入.调出只能在内存和对换区之间进行。6．请求分页存储管理中，页面置换算法很多，但只有最佳置换算法能完全避免进程的抖动，因而目前应用最广。其他（如改进型CLOCK）算法虽然也能避免进程的抖动，但其效率一般很低。7．虚拟存储器的实现是基于程序局部性原理，其实质是借助外存将内存较小的物理地址空间转化为较大的逻辑地址空间。8．虚存容量仅受外存容量的限制。9．UNIX操作系统没有提供虚拟存储器，为了使容量有限的内存能支持较大规模的程序，系统除采用正文段共享和自我覆盖技术外，主要采用了程序对换技术来扩充存储容量，使其具有类似于虚拟存储器的作用。10．静态页式管理可以实现虚存。11.用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。12．页表的作用是实现逻辑地址到物理地址的映射。13．系统中内存不足，程序就无法执行。14．用绝对地址编写的程序不适合多道程序系统。四简答题1．什么是动态链接？用何种内存分配方法可以实现这种链接技术？2．为什么静态重定位后的程序在内存中不能移动？动态地址重定位的程序在内存中可以移动什么？3．在什么时候只能使用交换的方法，而不能使用覆盖的方法？4．虚拟存储器的理论容量与什么有关，实际容量与什么有关？5．考虑一个由8个页面，每页1K字节组成的逻辑空间，把它映射到由32个物理块组成的存储器。问：（1）有效的逻辑地址有多少位？（2）有效的物理地址有多少位？6．程序员如何识别系统采用的是分页式虚存还是段式虚存？7．设某进程分得的内存页面数为m，其需访问的页面个数为p，其中有n个不相同的页面，对于任意置换算法，（1）求页面失效次数的下限（2）求页面失效次数的上限8．在某分页虚存系统中，测得CPU和磁盘的利用率如下，试指出每种情况下的问题和措施。CPU的利用率为15％，盘利用率为95％；CPU的利用率为88％，盘利用率为3％；CPU的利用率为13％，盘利用率为5％。9．对访问串：1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5，指出在驻留集大小分别为3，4时，使用FIFO和LRU替换算法的缺页次数。结果说明了什么？10．存储管理的主要任务是什么？11．实现虚拟存储器的物质基础是什么？12．分页存储管理如何克服分区存储管理的缺点的？13．快表的引入为何能明显改进系统的性能？14．操作系统中存储管理的主要对象是什么？15．覆盖技术的基本思想是什么？五解答题1．分页存储管理与分段管理的主要区别是什么？提出分页管理和分段管理的目的分别是什么？2．考虑一个分页存储器，其页表存放在内存。（1）若内存的存取周期为0.6us，则CPU从内存取一条指令（或一个操作数）需多少时间？（2）若使用快表且快表的命中率为75％，则内存的平均存取周期为多少？3．虚存管理与实存管理的根本区别是什么？4．就虚存回答以下问题：虚存的应用背景是什么？虚存的可行性基础是什么？实现虚存的主要技术是什么？虚存可以有多大？5．设某进程访问内存的页面走向序列如下：1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6则在局部置换的前提下，分别求当该进程分得的页面数为1，2，3，4，5，6，7时，下列置换算法的缺页数：①LRU②FIFO③Optimal6．考虑一个有快表的请求分页系统，设内存的读写周期为1us,内外存之间传送一个页面的平均时间为5ms，快表的命中率为80%，页面实效率为10％，求内存的有效存取时间。7．对于一个使用快表的页式虚存，设快表的命中率为70％，内存的存取周期为1us；缺页处理时，若内存有可用空间或被置换的页面在内存未被修改过，则处理一个缺页中断需8ms，否则需20ms。假定被置换的页面60％是属于后一种情况，则为了保证有效存取时间不超过2us，问可接受的最大缺页率是多少？8.为什么要引入动态链接?9．在分页存储管理系统中，存取一次内存的时间是8us，查询一次快表的时间是1us，缺页中断的时间是20us。假设页表的查询与快表的查询同时进行，当查询页表时，如果该页在内存但快表中没有页表项，系统将自动把该页页表项送入快表。一个作业最多可保留3个页面在内存。现开始执行一作业，系统连续对作业的２、４、5、２、7、6、4、2各页面的数据进行1次存取，如分别采用FIFO算法和最优页面置换算法，求每种算法下存取这些数据需要的总时间？六.考研试题精选及解析1.有矩阵：VARA：ARRAY[1‥100,1‥100]OFinteger；按先行后列次序存储。在一虚存系统中，采用LRU淘汰算法，一个进程有3页内存空间，每页可以存放200个整数。其中第1页存放程序，且假定程序已在内存。程序A：FORi：＝1TO100DOFORj：＝1TO100DOA[i,j]：＝0；程序B：FORj：＝1TO100DOFORi：＝1TO100DOA[i,j]：＝0；分别就程序A和B的执行进程计算缺页次数。（北京大学1993年存储管理题）[分析及相关知识]由于每一进程在内存中有3个页面，且其中的1页用于存放程序，所以可用作存放数据的页面只有2个。由题目中的定义可知，数组A中有10000个整数，每页存放200个整数，数组占用空间50页。假设数据从该作业的第m页开始存放，由数组分布在第m页到第m+49页中。因数据是按先行后列次序存储，它的存储顺序为：A[1,1],A[1,2],…,A[1,100],A[2，1]，A[2，2],…,A[2,100]第m页A[3,1],A[3,2],…,A[3,100],A[4，1]，A[4，2],…,A[4,100]第m＋1页A[99,1],A[99,2],…,A[99,100],A[100，1]，A[100，2],…,A[100,100]第m＋49页解：对于程序A：由于程序A对矩阵A的访问是按列进行，即按照存储顺序顺序进行。因此每次缺页中断调进一页后，位于该页内的数组元素全部赋予0值，然后再调入下一页，所以涉及的页面走向为，m,m+1,…,m+49，故缺页次数为50次。对于程序B：由于程序对矩阵A的访问是按列进行，而矩阵A每行有100个数据，每页可以存放200个数据，因此每页中有2个数据属于同一列，每次缺页中断调进一页时，只有其中的2个数据赋予0值，即程序矩阵A每两次访问会遇到一次缺页。所以涉及的页面走向为：m,m+1,…,m+49处理1列m,m+1,…,m+49处理2列┋m,m+1,…,m+49处理100列故缺页次数为：100×50＝5000次2.虚拟存储器利用了swaparea(交换区)、内存及cache。假设：从cache读取一个字节的数据需要Ans；如果数据不在cache而在内存，则从内存读至cache需要Bns，然后才能从cache访问；如果数据不在内存又不在cache，需要Cns从交换区读入内存，然后，读入cache才能取用。假设缓存cache命中率为（n-1）/n，内存命中率为（m-1）/m，求数据平均访问时间。（浙江大学2001、北京工业大学2000存储管理题）答：数据在缓存中的比率为：(n-1)/n数据在内存中的比率为：(1-(n-1)/n)×(m-1)/m=(m-1)/nm数据在SA中的比率为：(1-(n-1)/n)×(1-(m-1)/m)=1/nm故数据平均访问时间是=((n-1)/n)×A+((1-(n-1)/n)×(m-1)/m)×(A+B)+((1-(n-1)/n)×(1-(m-1)/m))×(A+B+C)=A+B/n+C/nm3.在一个请求分页系统中，假定系统分配给一个作业的物理块数为3，并且此作业的页面走向为2、3、2、1、5、2、4、5、3、2、5、2，试用FIFO和LRU两种算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数。（中科院软件所1999年存储管理题）解：在本题中，分配给作业的物理块数为3。走向232152453252块1222555333块23332走向232152453252块1222555333块233322255块31114442缺页缺缺缺缺缺缺缺缺缺（2）根据所给页面走向，使用LRU算法时，页面置制情况下：缺页次数为：7。走向走向232152453252块12222555块2335233块311442缺页缺缺缺缺缺缺缺4.请求分页系统中一个进程访问页面的次序为：0、2、1、3、0、2、4、0、2、1、3、4。利用FIFO算法，当进程使用3个页框时缺页多少次?使用4个页框时缺页多少次?(缺页次数含初始调入次数)。(中科院2001存储管理题)解：分别为9次和10次。5.一个32位虚地址被分成a、b、c、d四个域，a、b、c用于三级页表系统，d是页内偏移，页面数为多少?(中科院2001存储管理题)解：2a+b+c6.某虚拟存储器中的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存16KB。假定某时刻系统为用户的笫0、1、2、3页分别分配物理块为5、10、4、7，虚拟地址0A6F对应的物理地址为多少?(中科院2001存储管理题)解：由于用户空间共有32个页面，每页1KB，改虚地址共有15位长。0A6F对应的二进数15位为：000101001101111。可见是第2个虚页，其对应的物理块号为4。故物理地址为：01001001101111，即226F。7.某计算机系统一条指令执行需10ns，一次缺页需额外的20ms，如果每1000000条指令发生一次缺页，则指令平均执行时间为多少ns?(中科院2001存储管理题)解：一条指令需要10ns，1000000条指令执行时间为：10000000ns，故10000