第四章 存储器管理
第4章1-存储器管理PPT课件
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⑵ 不必给程序分配连续的内存空间，可以较好地利 用较小的内存块，这便于存储器用紧缩来解决存储 器的碎片问题。 动态地址再定位的缺点：需要附加的硬件支持，而 且实现存储管理的软件算法比较复杂。
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4.3 连续分配存储方式
计算机对装入内存的程序有两种分配方式：连续分配 和离散分配。 连续分配：为一个用户程序分配一个连续的内存空间， 主要用于60－70年代。它又分为二种：单一连续分配方 式和分区式分配方式 离散分配：将一个用户程序离散的分配到内存空间中 去，它有分页和分段两种分配方式。
区没有被使用的空间最小；
☻仅仅保证所选择的分区能够放得下相关进程即可。
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☻长处：
实现简单； 系统开销小。
☻不足：
因已分配分区存在内零头(Internal Fragment)而
使存储利用率不高；
因分区尺寸固定而使系统无法运行大程序； 因分区数目固定而使活动进程的数目受限。
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逻辑地址（相对地址）：相对用户程序模块，以0
地址为起始地址的编址方式。
物理地址（绝对地址）：相对于内存，每一单元有
唯一地址的编址方式。
地址重定位（Relocation)：把相对地址转换成内存
中的绝对地址的过程，也叫地址映射（map）。
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4.2.1 程序的装入
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当CPU取一条访问内存的指令时，地址变换硬件逻辑 自动将指令中的相对地址与重定位寄存器中的值相加， 再根据和值作为内存的绝对地址去访问该单元的数据。
操作系统第17讲 习题三new
A，B（1）提高系统吞吐量（2）提高存储空
间的利用率（3）降低存储费用（4）提高换入换出
的速度。
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第四章 存储器管理
5、对重定位存储管理方式，应（A），当程序执行时，
是由（B）与（A）中的（C）相加得到（D），用（D）
来访问内存。
A（1）在整个系统中设置一个重定位寄存器；（2）
Ⅰ. 修改页表 Ⅱ．磁盘I/O Ⅲ．分配页框
A．仅Ⅰ、Ⅱ B．仅Ⅱ C．仅Ⅲ D．Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ
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第四章 存储器管理
10．当系统发生抖动（thrashing）时，可用采取
的有效措施是（）
Ⅰ. 撤销部分进程
Ⅱ．增加磁盘交换区的容量
Ⅲ．提高用户进程的优先级
A．仅Ⅰ B．仅Ⅱ C．仅Ⅲ D．仅Ⅰ、Ⅱ
空闲区大小递减
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第四章 存储器管理
3、在回收内存时能出现下述几种情况（1）释放区与插
入点前一分区F1相邻，此时应（A）；（2）释放区与
插入点后一分区F2相临界，此时应（B）；（3）释放
区不与F1和F2相邻接，此时应（C）。
A，B，C：（1）为回收分区建立一分区表项，填上分
第四章 存储器管理
1、在动态分区式内存管理中，倾向于优先使用低
地址部分的空闲区的算法是（A）；能使内存空间
中空闲分区分布得较均匀的算法是（B）；每次分
配时，把即能满足需要，又能最小的空间区分配给
进程的算法是（C）
A，B，C：（1）最佳适应算法；（2）最坏适
应算法；（3）首次适应算法（4）循环首次适应算
第4章存储器管理ppt课件
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1．高速缓存（续）
根据程序执行的局部性原理，将主存中一些经常 访问的信息存放在高速缓存中，减少访问主存储 器的次数，可大幅度提高程序执行速度。
进程的程序和数据是存放在主存储器中，每当使 用时，被临时复制到一个速度较快的高速缓存中。
当CPU访问一组特定信息时，首先检查它是否在 高速缓存中，如果已存在，可直接从中取出使用， 以避免访问主存，否则，再从主存中读出信息。
1．主存储器
主存储器(简称内存或主存)是计算机系统中一个 主要部件，用于保存进程运行时的程序和数据， 也称可执行存储器
CPU的控制部件只能从主存储器中取得指令和 数据，数据能够从主存储器读取并将它们装入到 寄存器中，或者相反
主存储器的访问速度远低于CPU执行指令的速
度，引入寄存器和高速缓存。
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（1）分区大小相等
当程序太小时，会造成内存空间的浪费 。当程序 太大时，一个分区又不足以装入该程序，致使该 程序无法运行。
主要用在一台计算机控制多个相同对象的场合。
（2）分区大小不等
可把内存区划含有多个较小的分区、适量的中等
分区及少量的大分区。
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4.3.2 固定分区分配（续）
2．内存分配
（2）变换外部调用符号
将每个模块中所用的外部调用符号也都变换为相对 地址。例如将call B 变换为JSR “L”
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2、装入时动态链接
是指将用户源程序编译后所得到的一组目标模 块，在装入内存时，采用边装入边链接的链接 方式。
装入一个目标模块时，若发生一个外部模块调 用事件，将引起装入程序去找出相应的外部目 标模块，并将它装入内存。
装入:由装入程序（Loader）将装入模块装入内存。
第4章4-5节基本分页、分段存储管理方式
页号
计算公式：物理地址 块号 页面大小+块内地址 块号*页面大小 计算公式：物理地址=块号 页面大小 块内地址
0 1
块 号 2 4 6 7
逻辑地址3500：
页号：3500/1024=3 对应物理块号：7 页内地址：428
2 3
故物理地址为: 7*1024+428=7596
逻辑地址4500：
页号：4500/1024=4
第四章 存 储 器 管 理
问题：
在分页系统中，内存的利用率是不是就 可以达到100%了？ 由于进程的最后一页经常装不满一块 而形成了不可利用的碎片，称之为“页内 页内 碎片”。 碎片
第四章 存 储 器 管 理
2) 页面大小 在分页系统中的页面其大小应适中： 页面 太小 太大 页面数 分配时间 多 少 长 短 内存碎片 减小 变大 内存利 用率 高 低
n
1742 外部页表
1023 0 1 2 第n页页表 1468
图 4-4 两级页表结构 1023
… … … 内存空间
114 1151468第四章 存 Nhomakorabea 器 管 理
（2）地址变换机构
外部页号 P1 外部页内地址 页内地址 P2 d
逻辑地址
外部页表寄存器
＋
… 外部页表
＋
… 页表
b d 物理地址
图 4-5 具有两级页表的地址变换机构
第四章 存 储 器 管 理
4.4.2 地址变换机构
假设页面大小为1K 假设页面大小为
1. 基本的地址变换机构
越界中断 逻辑地址 3100 页表寄存器
页表始址 页表长度
≥
页号 3
页内地址 28
块号 页号 0 1 2 3 … 页表 物理地址 9244 1 3 4 9
操作系统考试必备第四章习题(存储器管理)
一、单项选择题1．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2．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3．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4. 虚拟存储器的最大容量。
A. 为内外存容量之和B．由计算机的地址结构决定C．是任意的 D. 由作业的地址空间决定5．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、l、2、5、1、2、3、4、5、6时，将产生次缺页中断。
A．7 B．8 C．9 D．106．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7．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8．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9．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10．实现虚拟存储器的目的是。
A. 实现存储保护D．实现程序浮动C．扩充辅存容量D．扩充主存容量11．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．28D．23212．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13．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14．首次适应算法的空闲区是。
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______。
第4章存储器管理-题库及参考答案
第4章存储器管理－选择题参考答案一、选择题1.【2011统考】在虚拟内存管理中，地址变换机构将逻辑地址变换为物理地址，形成该逻辑地址的阶段是()A.编辑B.编译C.链接D.装载2.下面关于存储管理的叙述中，正确的是()A.存储保护的目的是限制内存的分配B.在内存为M、有N个用户的分时系统中，每个用户占M/N的内存空间C.在虚拟内存系统中，只要磁盘空间无限大，作业就能拥有任意大的编址空间D.实现虚拟内存管理必须有相应硬件的支持3.在使用交换技术时，若一个进程正在()，则不能交换出主存。
A.创建B.I/O操作C.处于临界段D.死锁4.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5.【2009统考】分区分配内存管理方式的主要保护措施是()A.界地址保护B.程序代码保护C.数据保护D.保护6．【2010统考】某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为.55MB(初始为空)，采用最佳适配算法，分配和释放的顺序为;分配15MB，分配30MB，释放15MB，分配8MB，分配6MB，此时主存中最大空闲分区的大小是()A.7MBB.9MBC.10MBD.15MB7.段页式存储管理中，地址映射表是()A.每个进程一张段表，两张页表B.每个进程的每个段一张段表，一张页表C.每个进程一张段表，每个段一张页表D.每个进程一张页表，每个段一张段表8.内存保护需要由()完成，以保证进程空间不被非法访问A.操作系统B.硬件机构C.操作系统和硬件机构合作D.操作系统或者硬件机构独立完成9.存储管理方案中，()可采用覆盖技术A.单一连续存储管理B.可变分区存储管理C.段式存储管理D.段页式存储管理10.在可变分区分配方案中，某一进程完成后，系统回收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1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 11．设内存的分配情况如图所示。
第四章存储器管理
考点一内存管理概念一、单项选择题在下面关于存储功能的论述中正确的是（）A.即使在多道程序管理下用户也可以编制用物理地址直接访问内存的程序。
B.内存分配的基本任务是为每道程序分配内存空间，其追求的目的则是提高内存的利用率。
C.为提高内存保护的灵活性，内存保护通常由软件完成。
D.地址映射是指将程序物理地址转变为内存的逻辑地址二、综合应用题1.请列举出逻辑地址和物理地址的两个不同之处。
2.一个进程被换出内存，它就失去了使用CPU的机会。
除了换出内存这种情形，请列举出其它一种情形，进程虽然失去了使用CPU的机会，但它并没有被换出内存。
3.存储管理的主要研究内容是什么？4.什么是动态链接？用何种内存分配方法可以实现这种链接技术？5.某系统把任一程序都分成代码和数据两部分。
CPU知道什么时候要指令（如取指令周期），什么时候要数据（如取数据周期或存数据周期）。
所以，需要两种寄存器（基地址寄存器、界限寄存器），一组用于指令，一组用于数据。
用于指令的是只读的，以便于用户的共享。
请分析这种策略的优缺点。
6.什么是地址的重定位？有哪几种常用的地址重定位的方法？7.在现代计算机系统中，存储器是十分重要的资源，能否合理有效的使用存储器，在很大程度上反映了操作系统的性能，并直接影响到计算机系统作用的发挥。
请问：（1）主存利用率不高主要体现为哪几种形式？（2）可以通过哪些途径来提高主存利用率8.内存保护是否可以完全由软件来实现？为什么？考点二交换与覆盖一、单项选择题1.存储管理方案中，（）可采用覆盖技术。
A.单一连续存储管理B.可变分区存储管理C.段式存储管理D.段页式存储管理2.在存储系统管理中，采用覆盖技术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利用率D.实现主存共存二、综合应用题1.在存储管理中，覆盖和对换技术所以解决的是什么问题？各有什么特点？2请写出你对交换过程和覆盖过程的认识，它们的主要区别有哪些？考点三连续分配管理方式一、单项选择题1.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，为此需要修改空闲区表，造成空闲区域减1的情况是（）。
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第四章存储器管理
单选题
——存储基本概念——
1.在计算机系统中为解决存储器在速度、容量和价格方面的矛盾，采用了多级存储装置，
在层次上组成一个速度由快到慢，容量由小到大的多层结构。
根据速度的由快到慢，以下正确的序列是_____。
A.Cache，主存储器，外存储器
B.主存储器，外存储器，Cache
C.外存储器，主存储器，Cache
D.主存储器，Cache，外存储器
2.在多道程序系统中，以下说法错误的是_____。
A.主存空间除装入操作系统核心外，其余部分为多个用户所分享
B.当一个用户程序真正被装入时，才能根据主存的分配情况确定程序被装入的位置
C.一个程序如多次被调入主存，主存的分配状态很不可能相同
D.程序设计是以物理地址来存取数据的，而程序执行必须以逻辑地址来存取数据
3.可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间称为_____。
A.作业的地址空间
B.物理存储空间
C.名空间
D.虚拟地址空间
4.程序中由符号名组成的空间称为_____。
A.作业的地址空间
B.物理存储空间
C.名空间
D.虚拟地址空间
5.程序经编译与链接后，相对地址集合而成的空间称为_____。
A.作业的地址空间
B.物理存储空间
C.名空间
D.虚拟地址空间
6.所谓动态重定位，地址变换是发生在_____。
A.程序装入时
B.程序执行时
C.程序执行前
D.程序链接时
7.用重定位寄存器方式进行动态重定位，如果寄存器中的地址为1000，指令中的逻辑地
址是500，CPU执行到该指令时，实际访问的物理地址是_____。
A.1000
B.500
C.1500
D.以上都不对
8.下面所列的存储管理方案中，_____实行的不是动态重定位。
A.固定分区
B.可变分区
C.分页式
D.请求分页式
——页式存储管理——
9.在一个页式存储管理的系统中，逻辑地址是3654，页的大小为1K，那么，该逻辑地址
的页号和页内地址分别为_____。
A.3，582
B.3，654
C.4，582
D.4，654
10.逻辑地址是162H，在页式存储管理系统中，页和块的大小均为1K，第0页装入第1
块，第1页装入第4块。
那么，在程序执行时，CPU将访问的地址是_____H。
A.1162
B.562
C.1378
D.354
11.关于页式存储管理，以下说法错误的是_____。
A.程序的地址空间是连续的，而其运行的存储空间可以是不连续的
B.页表作为一个数据结构存放在主存，会影响程序执行的速度
C.地址空间的分页大小必须和主存空间的分块的大小一样
D.页表是以映象方式实现动态重定位的重要数据结构
12.页表重定位方式几乎以降低计算速度一半为代价来获取分页存储管理的好处，这是因
为_____。
A.要将逻辑地址换算成页号和页内地址
B.用户程序被装入了不连续的内存块中
C.如果被访问的页不在内存时，必须装入新的页
D.访问内存地址的同时必须访问主存中的页表
13.实现分页存储管理的系统中，分页是由_____完成的。
A.程序员
B.用户
C.操作员
D.系统
14.在一个分页式存储管理系统中，页表的内容如下，若页面大小为4K，则地址转换机构
将相对地址0
A.8192
B.4096
C.2048
D.1024
——虚拟存储——
15.虚拟存储器的实现理论基础是_____。
A.重定位技术的产生
B.程序运行的局部性原理
C.内外存交换技术
D.页式管理技术
16.实现虚拟存储器的目的是_____。
A.进行存储保护
B.允许程序浮动
C.允许程序移动
D.扩充主存容量
17.在虚拟存储管理中，把进程所访问的地址空间称为_____。
A.作业的地址空间
B.物理存储空间
C.名空间
D.虚拟地址空间
18.一个虚拟地址空间的最大容量，是由_____。
A.内存和外存之和所确定的
B.重定位的方式所确定的
C.目标程序存取的范围所确定的
D.计算机地址结构所确定的
19.一个计算机的有效地址长度为32位，那么它提供给进程的虚拟空间的大小为_____。
A.32MB
B.64MB
C.4G
D.1G
20.在一个计算机系统中，计算机的地址长度为18位，则OS为每个用户所提供的虚拟存
储器的大小为
A.64KB
B.128KB
C.256KB
D.512KB
21.关于虚拟存储器，以下说法错误的是_____。
A.虚拟存储器是一个作业的逻辑地址空间
B.虚拟存储器从逻辑上扩充了主存容量
C.虚拟存储器是指仅把作业的一部分装入内存便可运行作业的存储器系统
D.从用户角度看，具有虚拟存储器的系统所具有的内存容量比实际容量大得多
22.在请求页式存储管理页面置换时，以下_____是无法实际使用的。
A.先进先出算法
B.LRU算法
C.最佳淘汰算法
D.近似LRU算法
23.采用先进先出页面淘汰算法的系统中，一进程在内存占3块（开始为空），页面访问序
列为1、2、3、4、1、2、5、1、2、3、4、5、6。
运行时会产生_____次缺页中断。
A.7
B.8
C.9
D.10
24.系统出现“抖动”现象的主要原因是由于_____引起的。
A.置换算法选择不当
B.交换的信息量太大
C.内存容量不足
D.采用页式存储管理策略
填充题
1.将作业相对地址空间的相对地址转换成内存中的绝对地址的过程称为（重定位）。
2.地址重定位可分为（静态重定位）和（动态重定位）两种。
3.静态重定位在程序（装入）时进行，动态重定位在程序（执行）时进行。
4．VM实现的依据是（程序运行的局部性原理）。
（1）
5.虚拟存储器的实现是建立在（离散分配）存储管理方式的基础上的。
（１）
6.在请求页式存储管理系统中，有以下页面淘汰算法：
最佳淘汰算法：选择淘汰（不再使用或最远的将来才使用）的页面；
先进先出算法：选择淘汰（在内存驻留时间最长）的页面；
最近最久未使用算法：选择淘汰（离当前时刻最近的一段时间内最少使用）的页面。
（3）7.在分页式存储管理中，如果页面置换算法选择不当，则会使系统出现（抖动）现象。