操作系统第五章存储管理测试题
第5章 存 储 管 理习题答案
第5章存储管理(1) 存储管理的任务和功能是什么？解：存储管理的主要任务是：1.支持多道程序的并发执行，使多道程序能共享存储资源，在互不干扰的环境中并发执行。
2.方便用户，使用户减少甚至摆脱对存储器的管理，使用户从存储器的分配、保护和共享等繁琐事物中解脱出来。
3.提高存储器的利用率和系统吞吐量。
4.从逻辑上扩充内存空间，支持大程序能在小的内存空间运行或允许更多的进程并发执行。
为了完成上述任务，现代操作系统的存储管理应具有以下功能：1. 存储空间的分配和回收。
2. 地址转换，实现逻辑地址到物理地址的映射。
3. 主存空间的共享。
4. 主存空间的保护。
5. 主存储空间的扩充。
6. 对换，对换的主要任务是实现在内存和外存之间的全部或部分进程的对换，即将内存中处于阻塞状态的进程调换到外存上，而将外存上处于就绪状态的进程换入内存。
对换的目的主要是为了提高内存利用率，提高系统的吞吐量。
(2) 为什么要配置层次式存储器？解：为了解决CPU和存储器之间速度上的不匹配，在现代计算机系统中，存储系统通常采用层次结构，存储层次可粗略分为三级：最高层为CPU寄存器，中间为主存，最底层是辅存。
根据具体功能还可以细分为寄存器、高速缓存、主存储器、磁盘缓存、辅存储设备(固定磁盘、可移动存储介质)5层。
一个文件的数据可能出现在存储系统的不同层次中，例如，一个文件数据通常被存储在辅存中(如硬盘)，当其需要运行或被访问时，就必须调入主存，也可以暂时存放在主存的磁盘高速缓存中。
大容量的辅存常常使用磁盘，磁盘数据经常备份在可移动磁盘或者光盘上，以防止硬盘故障时丢失数据。
(3) 什么是逻辑地址？什么是物理地址？为什么要进行二者的转换工作？解：逻辑地址是应用程序中使用的访存地址，有时也称为相对地址，由逻辑地址构成的地址空间称为逻辑空间。
每个应用程序的逻辑地址空间都是从零号地址码开始的。
物理地址是内存储器的实际存储单元地址，有时也称为绝对地址，由物理地址构成的地址空间称为物理空间。
操作系统存储管理习题(共38张PPT)
对于逻辑地址5012
段号 段长（ 主存起 状态
后一件事情是由前一件事情决定的。
容量） 用哪种算法能将该作业序列装入内存？(零头，因存储空间与作业均分为等长单元，所以不存在无法分配的单元，但作业长度并不刚好为页面大小的整
数倍，因此在最后一页会有剩余空间，即为内零头。
1、某系统采用动态分区存储管理技术，某时刻内存中有三 个空闲区，它们的首地址和大小分别为：
空闲区1 (100KB,10KB) 空闲区2(200KB,30KB) 空闲区3 (300KB,15KB) (1)画出该时刻内存分配图；
(2)用首次适应法和最佳适应法画出此时的空闲分区链； (3)有如下作业序列：
11、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 ？
EAT=1us×80% +2us×（100-80-10）%
+(1us+5000us+1us+1us)×10%
=0.8us+0.2us+500.3us
=501.3us
10、一个使用快表的页式虚存，（1） 快表的命中率为70％，内存的存取周期 为1us；（2）缺页时，若内存有可用空
间或被置换的页面在内存未被修改过， 则处理一个缺页需8ms，否则需20ms， 假定被置换的页面60％是属于后一种情 况。
第五章 存储管理课外作业及答案
第五章存储管理课外作业及答案1.在一页式存储管理系统中，内存被划分为32块，页面大小为l024字节，某作业的页表如下图所示。
状态位：1试问：（1）逻辑地址应占多少位？（2）物理地址应占多少位？（3）将逻辑地址998D，6351Q，98DH转化为相应的物理地址。
解：（10分）（1）逻辑地址应占12位。
（2分）（2）物理地址应占15位。
（2分）（3）998D：物理地址=5*1024+998=6118D（17E6H）（2分）6351Q：因为页号p=3，该页面不在内存中，所以产生缺页中断（2分）98DH：物理地址为2D8DH（或11661D）（2分）2．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页已经装入主存，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。
解：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：根据作业依次要访问的字地址序列可以知道作业应访问的页面顺序为：1、2、1、0、4、1、3、4、2、1。
（2分）现只有第0页在主存中，但尚有两块主存空间可供使用。
因而，作业在进行前两次访问时均会产生缺页中断，但不必淘汰已在主存中的页面。
目前主存中有第0、1、2三个页面。
(1)按FIFO页面调度算法将在后继的第五、七、十次访问时再产生三次缺页中断。
因而，共产生五次缺页中断，（2分）依次淘汰的页号为：0、1、2。
（2分）(2)按LRU页面调度算法将在后继的第五、七、九、十次访问时再产生四次缺页中断。
第5章 存储系统单元测试题
哈尔滨学院2014年秋季学期单元测试试卷课程名称：计算机组成原理单元名称：第五章存储系统一、填空题1．在多级存储体系中，Cache的主要功能是________，虚拟存储器的主要功能是________。
2．SRAM靠________存储信息，DRAM靠________存储信息。
________存储器需要定时刷新。
3．动态半导体存储器的刷新一般有________、________和________。
4．一个512KB的存储器，其地址线和数据线的总和是________。
5．若RAM芯片内有1024个单元，用单译码方式，地址译码器有________条输出线；用双译码方式，地址译码器有________条输出线。
6．高速缓冲存储器中保存的信息是主存信息的________。
二、选择题1．在磁盘和磁带这两种磁介质存储器中，存取时间与存储单元的物理位置有关，按存储方式分____。
A．二者都是顺序存取B．二者都是直接存取C．磁盘是直接存取，磁带是顺序存取D．磁带是直接存取，磁盘是顺序存取2．存储器进行一次完整的读写操作所需要的全部时间称为____。
A．存取时间B．存取周期C．CPU周期D．机器周期3．若存储周期250ns，每次读出16位，则该存储器的数据传送率为____。
A．4×106B/s B．4MB/sC．8×106B/s D．8MB/s4．用户程序存放的贮存空间属于______。
A．随机存取存储器B．只读存储器C．顺序存取存储器D．直接存取存储器5．以下哪种类型的存储器速度最快______。
A．DRAM B．ROM C．EPROM D．SRAM6．以下说法中正确的是______。
A．半导体RAM信息可读可写，且断电后仍能保持记忆B．动态RAM是易失性RAM，而静态RAM中的存储信息是不易失的C．半导体RAM是易失性RAM，但只要电源不断电，所存信息时是不丢失的D．半导体RAM是非易失性的RAM7．若数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式，则十六进制数H的存储字节顺序按地址由小到大依次为__________。
操作系统第二版第五章课后习题答案
第五章存储管理作业答案2、6、10、13、15、162、解释下列概念：物理地址、逻辑地址、逻辑地址空间、内存空间、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、紧缩、可重定位地址。
物理地址——内存中各存储单元的地址由统一的基地址顺序编址，这种地址称为物理地址。
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，这种地址称为逻辑地址。
逻辑地址空间——由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间。
内存空间——由内存中的一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间。
重定位——把逻辑地址转变为内存物理地址的过程叫做重定位。
静态重定位——在目标程序装入内存时所进行的重定位。
动态重定位——在程序执行期间，每次访问内存之前进行的重定位。
碎片——在分区法中，内存出现许多容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”。
紧缩——移动某些已分配区的内容，使所有作业的分区紧挨在一起，而把空闲区留在另一端，这种技术称为紧缩。
可重定位地址——当含有它的程序被重定位时，将随之被调整的一种地址。
6、什么是虚拟存储器？它有哪些基本特征？参考答案：虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的虚拟存储空间，在这种计算机系统中实现了用户逻辑存储器与物理存储器分离，它是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。
虚拟存储器的基本特征是：虚拟扩充——不是物理上，而是逻辑上扩充了内存容量；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；离散分配——不必占用连续的内存空间，而是“见缝插针”；多次对换——所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。
10、某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB，内存为16KB。
假定某时刻一个用户页表已调入内存的页面页号和物理块号如表5-1所示。
则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址为。
表5-1 页表中页号和物理块号对照表参考答案：0A5C(H)换成二进制：页号为2，查表，对应物理块号为4，与页内地址拼接成物理地址：再转换为十六进制，即125C(H)13、已知段表如表5-2所示。
操作系统期末练习(5-8章)
选择：
（1）A.直接使用外存代替内存B.添加此地址字段允许的更多内存容量
C.程序直接访问比内存更大的地址空间D.提高内存的访问速度
8.某系统采取动态分区管理技术。某时刻在内存有三个空闲区，它们的首地址和大小分别是：空闲区1（100KB，10KB），空闲区2（200KB，30KB），空闲区3（300KB，15KB）。现有如下作业序列：作业1需求15KB，作业2需求16KB，作业3需求10KB。要求：
1)画出该时刻内存分配图
2)用首次适应算法和最佳适应算法画出此时的自由主存队列结构
第六章虚拟存储器
1.在采用请求分页式存储管理的系统中，地址变换过程可能会因为（）、（）和（）等原因而产生中断。
2.“虚地址就是程序执行时所要访问的内存物理地址”这句话对吗？
3.下列诸项中，（）不是影响缺页中断率的主要因素。
A.缺页中断服务速度B.分配给作业（进程）的物理块数
C.系统规定页面的大小D.页面调度算法
A.连续文件B.索引文件C.链接文件D.多级索引文件
5.下列说法，哪些为真？（）
A.一簇可由若干块组成B.一块可由若干簇组成
C.一页可由若干块组成D.一块可包含若干页
6.在用户使用完文件后必须做文件的关闭操作，这是为了（）。
A.把文件的内容写到存储介质上去
B.释放使用文件时所占用的内存
C.切断进程与用户的联系
D.把文件控制块的有关内容写到文件的目录项中去
7.相同名字的文件应允许在一个系统中同时存在，解决这个问题的办法是（）。
操作系统第五章练习题与答案
1．下面的 B 不是文件的存储结构。
A．索引文件 B．记录式文件C．串联文件 D．连续文件2．有一磁盘，共有10个柱面，每个柱面20个磁道，每个盘面分成16个扇区。
采用位示图对其存储空间进行管理。
如果字长是16个二进制位，那么位示图共需 A 字。
A．200 B．128 C．256 D．1003．操作系统为每一个文件开辟一个存储区，在它的里面记录着该文件的有关信息。
这就是所谓的 B 。
A．进程控制块 B．文件控制块C．设备控制块 D．作业控制块4．文件控制块的英文缩写符号是 C 。
A．PCB B．DCB C．FCB D．JCB5．一个文件的绝对路径名总是以 C 打头。
A．磁盘名 B．字符串 C．分隔符 D．文件名6．一个文件的绝对路径名是从B 开始，逐步沿着每一级子目录向下，最后到达指定文件的整个通路上所有子目录名组成的一个字符串。
A．当前目录 B．根目录C．多级目录 D．二级目录7．从用户的角度看，引入文件系统的主要目的是 D 。
A．实现虚拟存储 B．保存用户和系统文档C．保存系统文档 D．实现对文件的按名存取8．按文件的逻辑结构划分，文件主要有两类： A 。
A．流式文件和记录式文件 B．索引文件和随机文件C．永久文件和临时文件 D．只读文件和读写文件9．位示图用于 B 。
A．文件目录的查找 B．磁盘空间的管理C．主存空间的共享 D．文件的保护和保密10．用户可以通过调用 C 文件操作，来归还文件的使用权。
A．建立 B．打开 C．关闭 D．删除三、问答1．试说出MS-DOS或Windows对文件名的命名规则。
举几个例子，说明哪个文件名起得是对的，哪个文件名起得是不符合命名规则的。
答：例如MS-DOS，它的文件名由两部分组成：文件名和扩展名。
文件名由1～8个字符组成；在文件名的后面，可以跟随扩展名（可选）。
扩展名总是以一个点开始，然后是1～3个字符。
组成文件名和扩展名的字符可以如下。
英文字母：A～Z，a～z，共52个（不区分大小写）。
操作系统存储管理习题
第十一页，编辑于星期三：五点 三十三分。
5、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？
第四页，编辑于星期三：五点 三十三分。
(3)
100K
首 次
110K
适 应 200K
法 230K
300K 315K
10KB 30KB 15KB
100K 110K
200K 215K 230K
300K
315K
10KB
作业1 15KB
15KB
第五页，编辑于星期三：五点 三十三分。
100K
最 110K 佳
第十页，编辑于星期三：五点 三十三分。
4、某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存16KB。 试问： （1）逻辑地址的有效位是多少？ （2）物理地址需要多少位？ （3）假定某时刻系统用户的第0，1，2，3页分别分配的物理块号为5， 10，4，7，试将虚地址0A5C和093C变换为物理地址。
对于逻辑地址为3000
P=3000/1024=2
W=3000 mod 1024=952
A=3000=(2,952)
查页表2号页在1号块，所以物理地址为 M=1024*1+952=1976
对于逻辑地址5012
P=5012/1024=4 W=5012 mod 1024=916
因页号超过页表长度，该逻辑地址非法。
虚拟内存容量的理论值是210 *220=1G；
最大段内地址为220=1M，超过512K的内存容量， 故最大实际段长为512k而不是1M。
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存储管理测试题
一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案
1．属于内存连续分配方式的是（A ）。
A．固定分区分配方式B．分段存储管理方式
C．分页存储管理方式D．段页式存储管理方式
2．为进程分配连续内存的是（C ）。
A．分页存储管理B．分段存储管理
C．可变分区管理D．段页式存储管理
3．可变分区管理中的（B ）算法，空闲区按其大小递增次序组成链。
A．首次适应B．最佳适应C．下次首次适应D．最坏适应
4．关于分段存储管理说法错误的是（C ）。
A．便于编程B．便于分段共享C．便于内存分配D．能动态链接
5．在下面的页面置换算法中，（D）是实际上难以实现的
A．先进先出置换算法B．最近最久未使用置换算法
C．clock 置换算法D．最佳置换算法
6．以下不是存储管理处理的功能有（D）。
A．为每个程序安排内存空间B．保护运行程序不受干扰
C．将运行中程序的地址转换成物理地址D．决定哪个进程的程序和数据切换到内存中
二、填空题
1．在分区存储管理中，存储保护有两种方法：界限寄存器法和__存储保护键法_________。
2．在分页存储管理方式中，地址结构有页号P和位移量W组成，地址转换时页号P与页表长度L进行比较，如果___ P≥L ________，则产生越界中断。
3．分区存储管理中存在内零头的是___固定分区________分配方式。
4．请求分页存储管理方式中，调入页面的时机可采用两种策略，预先调页和___请求式调页________。
5．动态地址重定位是在___程序的执行________过程中完成地址变换的。
6．一个用户程序中含有代码段A、代码段B和数据段，当该程序在段页式管理机构中运行时，系统至少为该用户程序建立________1___个段表。
三、判断改错题
判断下列各题正误，正者打“√”，误者打“×”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。
1．页面最佳置换算法是一种性能最好，且容易实现的算法。
[答案]：×，将“且容易实现”改成“但实际上不能实现”。
2．采用静态重定位方式装入内存的程序可以在内存中被移动。
[答案]：×，将“可以”改成“不可以”。
3．可变式分区分配方式为某作业分配内存时，分配给的区域大小往往大于该作业的大小。
[答案]：×，将“往往大于”改成“等于”。
4．请求分页系统中的页表表项中修改位，表示该页调入内存后是否允许修改。
[答案]：×，将“允许修改”改成“已经修改”。
四、简答题
1．什么是动态重定位？它有什么好处？
[答案]：动态重定位是指在程序执行过程中进行的地址重定位，即可使装配模块不加任何修
改就装入内存。
好处主要有2个，一是被装入的程序可以在内存中移动而不影响其程序正确运行；二是程序的若干个相对独立的目标模块可以装在不相邻的内存区域。
2．什么是虚拟存储器？有何特征？
[答案]：虚拟存储器是具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的存储器系统。
虚拟存储器有如下4个特性：
离散性，内存采用离散分配方式。
多次性，一个作业运行时可分多次调入内存运行。
对换性，作业运作业行过程中在内存和外存对换区之间换进、换出。
虚拟性，从逻辑上对内存容量进行扩充。
五、应用题
1．假定某请求页式存储管理系统中，为一进程分配了内存物理块3块，考虑以下的页面引用串：1,2,3,4,2,1,4,5,2,1,2,3。
问：（1）若按最近最久未使用（LRU）页面置换算法，请问将发生缺页中断的次数和缺页率（开始3页不算缺页），并画图示意。
（2）若页面大小为1KB，试给出虚地址(12345)8对应的物理地址（仍用8进制表示，假定该虚页对应的内存物理块号为7）。
[答案]：（1）页面引用串如下：1 2 3 4 2 1 4 5 2 1 2 3
缺页次数F＝6次，缺页率f=6/12=50%。
（2）因为页面为1KB，所以页内地址占10位，虚地址对应的物理块号为7
所以虚地址(12345)8=(1010011100101)2=(101)2(0011100101)2
转换(111)2(0011100101)2=(1110011100101)2=(16345)8
2．假定某请求分页存储管理系统中，进程的页面引用串为：1,2,3,4,1,2,3,5,4,3,2,1。
若系统分配给该进程内存物理块是3块。
要求：
（1）若按先进先出FIFO页面置换算法，请给出发生缺页的次数F（开始的3页不算缺页），并画图示意。
（2）若页面大小为2KB，试给出虚地址8进制数654321对应的物理地址（仍用8进制数表示，假定该页已装在内存的物理块号为7）。
34321。