第4章内存管理作业题参考答案
OS第四章作业参考答案（1）
6、为什么要引进动态重定位？如何实现？为了能够在程序执行过程中，每当要访问指令或数据时，将要访问的存储单元的逻辑地址转换成物理地址，引入了动态重定位。
使用动态地址重定位，一个作业可以占用非连续存储空间；能实现虚拟存储；有利于程序段的共享。
可在系统中增加一个重定位寄存器，用它来存放程序在内存中的起始地址。
基本的地址变换计算方法是将内存单元的逻辑地址与重定位寄存器的值相加，得到单元的物理地址。
在可重定位分区式存储管理、分页式存储管理、分段式存储管理方法中，都有不同的地址变换位方法：P128，P135，P138 9、分区存储管理常用哪些分配策略？比较它们的优缺点。
分区存储管理中常采用的分配策略有：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法。
a.首次适应算法的优缺点：保留了高址部分的大空闲区，有利于后到来的大型作业的分配；低址部分不断被划分，留下许多难以利用的、小的空闲区，且每次分区分配查找时都是从低址部分开始，会增加查找时的系统开销。
b.循环首次适应算法的优缺点：使内存中的空闲分区分布得更为均匀，减少了查找时的系统开销；缺乏大的空闲分区，从而导致不能装入大型作业。
c.最佳适应算法的优缺点：每次分配给文件的都是最适合该文件大小的分区；内存中留下许多难以利用的小的空闲区。
d.最坏适应算法的优缺点：给文件分配分区后剩下的的空闲区不至于太小，产生碎片的几率最小，对中小型文件分配分区操作有利；使存储器中缺乏大的空闲区，对大型文件的分区分配不利。
14、较详细的说明引入分段存储管理方式是为了满足用户哪几个方面的需求。
方便编程、信息共享、信息保护、动态增长、动态链接。
P13626、在一个请求分页系统中，采用FIFO页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，当分配给该作业的物理块M分别为3和4时，试计算在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率，并比较所得结果。
4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、54、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5M=3，缺页次数：9；缺页率：9/12M=4，缺页次数：10；缺页率：10/1228、试说明改进型Clock置换算法的基本原理。
shujuku第4章习题课
第四章存储器管理1．选择题1．存储保护的工作通常由实现。
A．软件B．硬件C．文件D．硬件和软件配合2．段页式存储管理中，访问快表失败时，每访问一条指令或存取一个操作数都要次访问主存。
A．1 B．2 C．3 D．43．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．7 B．8 C．9 D．104．采用段页式存储管理，在CPU中应设置寄存器。
A．段表和页表控制B．段表控制C．页表控制D．界地址5．采用段页式存储管理时，内存地址分成段号、段内页号和页内地址三部分，地址。
A．但仍是线性B．但仍是二维C．故是三维D．从而成为四维6．用户程序的逻辑地址可以不连续的存储管理方式是。
A．固定分区B．可变分区C．页式D．段页7．在可变分区分配方案中，为了实现主存的空间分配，采用进行管理。
A．页表B．段表C．段表＋页表D．分区分配表＋空闲区表8．动态重定位是在完成的。
A．作业执行前集中一次B．作业执行过程中集中一次C．作业执行过程中D．作业执行过程中由用户9．在以下的存储管理方案中，能扩充主存容量的是。
A．固定式分区分配B．可变式分区分配C．页式存储管理D．分页虚拟存储管理10．在可变分区分配方案中，在空闲区表中以空闲区长度按递减顺序排列适合于________算法。
A．最坏适应算法B．最先适应算法C．最优适应算法D．首次循环适应算法11．在页式虚拟存储管理中，为实现地址变换，应建立。
A．空闲区表B．分区分配表C．页表D．段表12．在下述存储管理方案中，管理方式要求作业的逻辑地址与占有主存的存储区域都是连续的。
A．段页式B．页式C．段式D．可变分区13．将主存空闲区按地址顺序从小到大登记在空闲区表中，每次分配时总是顺序查找空闲区表，此种分配算法称为分配算法。
A．最先适应B．最优适应C．最坏适应D．随机适应14．页式存储管理中，每次从主存中取指令或取操作数，当读快表失败时，要读次主存。
《操作系统》第4章教材习题解答
第4章存储管理“练习与思考”解答1．基本概念和术语逻辑地址、物理地址、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、碎片紧缩、虚拟存储器、快表、页面抖动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，这种地址称为相对地址或逻辑地址。
内存中各物理存储单元的地址是从统一的基地址开始顺序编址的，这种地址称为绝对地址或物理地址。
由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间，或简称为地址空间。
由内存中一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间，也称物理空间或绝对空间。
程序和数据装入内存时，需对目标程序中的地址进行修改。
这种把逻辑地址转变为内存物理地址的过程称作重定位。
静态重定位是在目标程序装入内存时，由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修改，即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。
动态重定位是在程序执行期间，每次访问内存之前进行重定位。
这种变换是靠硬件地址转换机构实现的。
内存中这种容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”或“零头”。
为解决碎片问题，移动某些已分配区的内容，使所有进程的分区紧挨在一起，而把空闲区留在另一端。
这种技术称为紧缩（或叫拼凑）。
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，它使用户逻辑存储器与物理存储器分离，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。
为了解决在内存中放置页表带来存取速度下降的矛盾，可以使用专用的、高速小容量的联想存储器，也称作快表。
若采用的置换算法不合适，可能出现这样的现象：刚被换出的页，很快又被访问，为把它调入而换出另一页，之后又访问刚被换出的页，……如此频繁地更换页面，以致系统的大部分时间花费在页面的调度和传输上。
此时，系统好像很忙，但实际效率却很低。
这种现象称为“抖动”。
2．基本原理和技术（1）存储器一般分为哪些层次？各有何特性？存储器一般分为寄存器、高速缓存、内存、磁盘和磁带。
CPU内部寄存器，其速度与CPU一样快，但它的成本高，容量小。
第四章答案——精选推荐
一、填空题1、13 14 14 122、段号、段在内存的起始地址、段长度3、静态重定位在_____时进行；而动态重定位在_____进行.。
答案：程序装入内存 程序执行时4、在页式存储管理系统中,常用的页面淘汰算法有：_____，选择淘汰不再使用或最远的将来才使用的页；_____，选择淘汰在主存驻留时间最长的页；_____，选择淘汰离当前时刻最近的一段时间内使用最少的页 。
答案：最佳算法 先进先出算法 最近最少使用 二、计算题1、假定某页式管理系统中，主存为128KB ，分成32块，块号为0、1、2、3、…、31；某作业有5块，其页号为0、1、2、3、4，被分别装入主存的3、8、4、6、9块中。
有一逻辑地址为[3，70]。
试求出相应的物理地址（其中方括号中的第一个元素为页号，第二个元素为页内地址，按十进制计算），并画图说明地址变换过程。
答：128KB ，分成32块，页面大小为217/25=212=4K根据题意，页号为3的这一页装入内存第6块中，逻辑地址[3，70]对应的物理地址=6*4096+70=24646（6046H ）2、在某段式存储管理系统中，有一作业共4段，段号为0、1、2、3，段表如下表所示。
某系统段表试计算逻辑地址[0，45]，[1，50]，[2，60]，[3，90]相应的主存地址。
当无法进行地址变换时，应说明产生何种中断（方括号内分别为段号和段内地址，按十进制）。
答：380 85 3 1- 120 2 0260040010 1500 500 0 状态主存起始地址 段长段号(1) 对于逻辑地址[0,45]，因45<500，其逻辑地址合法，对应的主存地址为1500+45=1545。
(2) 对于逻辑地址[1,50]，因50<400，其逻辑地址合法，对应的主存地址为2600+50=2650。
(3) 对于逻辑地址[2,60]，虽60<120，但状态为1、该段不在内存中，产生缺段中断。
第四章存储器管理课堂练习
＋ 8292 物 理 地 址
8K
82 92 86 92
主存
段号
段的长度 内存起始地址
0 第四章 66习0 题课 219
三、应用题 1
14
3330
2
100
90
3.某段式存储管3 理中采用如下58表0所示的段表1。237
4
96
1954
试问：(1)给定段号和段内地址，说明段式管理中的地址变换 过程。
(2)计算[0,430], [1,10], [2,500], [3,400], [4,20], [5,100]的 内存地址，其中方括号内的第一元素是段号，第二元素是段 内地址。
(3)说明存取主存中的一条指令或数据至少要访问几次 主存。
控 制寄 存 器 段表始址 段表长度
越 界 段 号S 位 移 量W
＞
2
100 有 效 地 址
＋ 段号 段长 基址 0 166K0 621K9 1 61040 343K30 2 510000 89K0 3 250800 91220307
4 96 1952
第四章 习题课
一、选择题 (8)在固定分区管理中，为了提高内存的利用率，可采用如下
技术___A___。
A.按经常出现的作业大小来划分分区 B.划分分区都相同 C.不同请求队列中的作业可以申请相同的分区 D.大作业可以申请多个分区
第四章 习题课
一、选择题
(9)采用固定分区管理的最大缺点是___C___。
80K 90K 60K 102K
第四章 习题课
一、选择题
(3)下列算法中产生“抖动”现象的是A______。
A.先进先出页面置换算法(FIFO)
B.最近最久未使用(LRU)置换算法
操作系统 第四章 存储管理习题范文
第四章存储管理习题一、选择题１、存储分配解决多道作业（Ａ）的划分问题。
为了解决静态和动态存储分配，需采用地址重定位，即把（Ｂ）变换成（Ｃ），静态重定位由（Ｄ）实现，动态重定位由（Ｅ）实现。
Ａ：①地址空间②符号名空间③主存空间④虚拟空间Ｂ、Ｃ：①页面地址②段地址③逻辑地址④物理地址⑤外存地址⑥设备地址Ｄ～Ｅ：①硬件地址变换机构②执行程序③汇编程序④连接装入程序⑤调试程序⑥编译程序⑦解释程序２、提高主存利用率主要是通过（Ａ）功能实现的。
（Ａ）的基本任务是为每道程序做（Ｂ）；使每道程序能在不受干扰的环境下运行，主要是通过（Ｃ）功能实现的。
Ａ、Ｃ：①主存分配②主存保护③地址映射④主存扩充Ｂ：①逻辑地址到物理地址的变换；②内存与外存间的交换；③允许用户程序的地址空间大于内存空间；④分配内存３、由固定分区方式发展为分页存储管理方式的主要推动力是（Ａ）；由分页系统发展为分段系统，进而以发展为段页式系统的主要动力分别是（Ｂ）。
Ａ～B：①提高主存的利用率；②提高系统的吞吐量；③满足用户需要；④更好地满足多道程序运行的需要；⑤既满足用户要求，又提高主存利用率。
４、静态重定位是在作业的（Ａ）中进行的，动态重定位是在作业的（Ｂ）中进行的。
Ａ、Ｂ：①编译过程；②装入过程；③修改过程；④执行过程5、对外存对换区的管理应以（Ａ）为主要目标，对外存文件区的管理应以（Ｂ）为主要目标。
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提高换入换出速度。
6、从下列关于虚拟存储器的论述中，选出一条正确的论述。
①要求作业运行前，必须全部装入内存，且在运行中必须常驻内存；②要求作业运行前，不必全部装入内存，且在运行中不必常驻内存；③要求作业运行前，不必全部装入内存，但在运行中必须常驻内存；④要求作业运行前，必须全部装入内存，且在运行中不必常驻内存；7、在请求分页系统中有着多种置换算法：⑴选择最先进入内存的页面予以淘汰的算法称为（Ａ）；⑵选择在以后不再使用的页面予以淘汰的算法称为（Ｂ）；⑶选择自上次访问以来所经历时间最长的页面予淘汰的算法称为（Ｃ）；Ａ～Ｄ：①FIFO算法；②OPT算法；③LRU 算法；④NRN算法；⑤LFU算法。
操作系统 第4章 存储管理习题
1、某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存16KB. 假定某时刻为用户的第0，1，2，3页分别分配的物理块号为5，10，4，7，试将虚拟地址0A5C和093C变换为物理地址.a.将0A5C变换为2进制为: 0000,1010,0101,1100,由于页面大小为1KB约为2的10次方，所以0A5C的页号为2，对应的物理块号为:4,所以虚拟地址0A5C的物理地址为125C; b.将093C变换为2进制为: 0000,1001,0011,1100，页号也为2，对应的物理块号也为4，此时虚拟地址093C的物理地址为113C.2、在一个请求分页系统中，采用LRU页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时，试计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率?比较所得结果?答案：a.当分配给该作业的物理块数M为3时，所发生的缺页率为7，缺页率为: 7/12=0.583；b. 当分配给该作业的物理块数M为4时，所发生的缺页率为4，缺页率为: 4/12=0.333.3、什么是抖动? 产生抖动的原因是什么?a. 抖动(Thrashing)就是指当内存中已无空闲空间而又发生缺页中断时，需要从内存中调出一页程序或数据送磁盘的对换区中，如果算法不适当，刚被换出的页很快被访问，需重新调入，因此需再选一页调出，而此时被换出的页很快又要被访问，因而又需将它调入，如此频繁更换页面，以致花费大量的时间，我们称这种现象为"抖动";b. 产生抖动的原因是由于CPU的利用率和多道程序度的对立统一矛盾关系引起的，为了提高CPU利用率，可提高多道程序度，但单纯提高多道程序度又会造成缺页率的急剧上升，导致CPU的利用率下降，而系统的调度程序又会为了提高CPU利用率而继续提高多道程序度，形成恶性循环，我们称这时的进程是处于"抖动"状态.【例1】可变分区存储管理系统中，若采用最佳适应分配算法，“空闲区表”中的空闲区可按（A ）顺序排列A、长度递增B、长度递减C、地址递增D、地址递减分析：最佳适应算法要求每次都分配给用户进程能够满足其要求的空闲区中最小的空闲区，所以为了提高算法效率，我们把所有的空闲区，按其大小以递增的顺序形成一空闲分区链这样，第一个找到的满足要求的空闲区，必然是符合要求中最小的所以本题的答案是A【例2】虚拟存储技术是（B ）A、扩充主存物理空间技术B、扩充主存逻辑地址空间技术C、扩充外存空间的技术D、扩充输入/输出缓冲区技术分析：所谓虚拟存储器，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具体地说，所谓虚拟存储器是指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一种存储器系统实际上，用户所看到的大容量只是一种感觉，是虚的，故称之为虚拟存储器虚拟存储技术是一种性能非常优越的存储器管理技术、故被广泛地应用于大、中、小型机器和微型机中所以本题的答案是B【例3】很好地解决了“零头”问题的存储管理方法是（A ）A、分页存储管理方式B、分段存储管理方式C、多重分区管理D、可变式分区管理分析：“零头”也就是内存碎片，是指内存中无法被利用的小空闲区在有些内存管理方式下，系统运行一段时间后，内存的碎片会占据相当的数量的空间分段存储管理方式、多重分区管理、可变式分区管理都会因为内存分配回收产生“零头”，而分页存储管理方式，按事先划分好的内存块为单位分配回收内存，所以不会产生“零头”所以本题的答案是A【例4】系统“抖动”现象的发生是由（B ）引起的A、交换的信息量过大B、置换算法选择不当C、内存容量不足D、请求分页管理方案分析：“抖动”现象是指刚被换出的页很快又要被访问，为此，又要换出其他页，而该页又很快被访问，如此频繁地置换页面，以致大部分时间都花在页面置换上交换的信息量过大，内存容量不足都不是引起系统“抖动”现象的原因，而选择的置换算法不当才是引起“抖动”现象的根本原因，例如，先进先出算法就可能产生“抖动”现象所以本题的答案是B【例5】虚拟存储管理系统的基础是程序的（C）理论A、全局性B、虚拟性C、局部性D、动态性分析：虚拟存储技术是基于程序的局部性原理的，程序的局部性原理体现在两个方面：时间局部性和空间局部性时间局部性是指一条指令被执行后，那么它可能很快会再次被执行，空间局部性是指若某一存储单元被访问，那么与该存储单元相邻的单元可能也会很快被访问所以本题的答案是C【例6】简述页和段的区别答：分页和分段有许多相似之处，但是在概念上两者完全不通，主要表现在：①页是信息的物理单位，分页是为了系统管理内存的方便而进行的，故对用户而言，分页是不可见的，是透明的；段是信息的逻辑单位，分段是作业逻辑上的要求，对用户而言，分段是可见的②页的大小是固定的，由系统决定；段的大小是不固定的，由用户作业本身决定③从用户角度看，分页的地址空间是一维的，而段的地址空间是二维的【例7】内存保护是否可以完全由软件来实现？为什么？答：内存保护的主要任务是确保每道程序都只在自己的内存内运行这就要求系统能对每条指令所访问的地址进行越界检查若发生越界，系统应能立即发现，并发出越界中断请求，以终止该指令若每次检查完全用软件来实现，则每执行一条指令，都要增加若干条指令去执行越界的检查功能，这无疑将降低程序的执行速度，因此，越界检查通常由硬件实现，并使指令的执行与越界检查功能并行执行，从而不使程序的运行速度降低当然，对发现有越界后的处理需要与软件配合来完成因此说内存保护功能是由硬件和软件共同完成的【例8】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，空闲区的大小为32K，10K，5K，228K，100K现有五个作业J1，J2，J3，J4和J5它们各需主存11K，10K，108K，28K，115K若采用首次适应分配算法能把这五个作业按J1～J5的次序全部装入主存吗？你认为按怎样的次序装入这五个作业可时主存空间的利用率最高？答：最先适应分配算法能把这五个作业按J1～J5的次序全部装入主存时，J1、J2分割第一个空闲区，剩11K；J3、J4分割第四个空闲区，剩92K；J5无法装入，所以用最先适应分配算法不能把这五个作业按J1～J5的次序全部装入主存如果先装入J3，装入第四个空闲区，剩余空间120K；再装入J5，装入第四个空闲区，剩余空间5K；再装入J4，装入第一个空闲区，剩余4K；再装入J1，J1装入第五个空闲区，剩余空间104K；再装入J2，装入第二个空闲区，这样效率最好【例9】简述什么是覆盖？什么是交换？覆盖和交换的区别是什么？答：所谓覆盖，是指同一主存区可以被不同的程序段重复使用通常一个作业由若干个功能上相互独立的程序段组成，作业在一次运行时，也只用到其中的几段，利用这样一个事实，我们就可以让那些不会同时执行的程序段共用同一个主存区所谓交换，就是系统根据需要把主存中暂时不运行的某个(或某些)作业部分或全部移到外存，而把外存中的某个(或某些)作业移到相应的主存区，并使其投入运行覆盖技术要求程序员必须把一个程序划分成不同的程序段，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，覆盖只能覆盖那些与覆盖程序段无关的程序段【例10】对一个将页表放在内存中的分页系统：（1）如果访问内存需要0.2μs，有效访问时间为多少？（2）如果增加一个快表，且假定在快表中找到页表项的几率高达90％，则有效访问时间又是多少（假定查找快报需花的时间为0）？分析：每次访问数据时，若不使用快表，则需要两次访问内存，即先从内存的页表中读出页对应的块号，然后再根据形成的物理地址去存取数据；使用快表时，若能从快表中直接找到对应的页表项，则可立即形成物理地址去访问相应的数据，否则，仍需两次访问内存答：（1）有效访问时间为：2×0.2=0.4μs（2）有效访问时间为：0.9×0.2+（1－0.9）×2×0.2=0.22μs【例11】某系统采用分页存储管理方式，拥有逻辑空间32页，每页2K，拥有物理空间1M（1）写出逻辑地址的格式（2）若不考虑访问权限等，进程的页表项有多少项？每项至少有多少位？（3）如果物理空间减少一半，页表结构应相应作怎样的改变？答：该系统拥有逻辑空间32页，故逻辑地址中页号必须用5位来描述；而每页为2k，因此，页内地址必须用11位来描述，这样可得到它的逻辑地址格式如下：15 11 10 0（2）每个进程最多有32个页面，因此，进程的页表项最多为32项；若不考虑访问权限等，则页表项中只需给出页所对应的物理块号，1M的物理空间可分成29个物理块，故每个页表项至少有9位（3）如果物理空间减少一半，则页表中页表项数仍不变，但每项的长度可减少1位【例12】在分页存储管理系统中，逻辑地址的长度为16位，页面大小为4096字节，现有一逻辑地址为2F6AH，且第0、1、2页依次存放在物理块5、10、11中，问相应的物理地址是多少？分析：在分页存储管理系统中进行地址转换时，地址变换机构将自动把逻辑地址转化为页号和页内地址，如果页号不小于页表长度，则产生越界中断；否则便以页号为索引去检索页表，从中得到对应的块号，并把块号和页内位移分别送入物理地址寄存器的块号和块内位移字段中，形成物理地址答：由题目所给条件可知，分页存储管理系统的逻辑地址结构为： 15 12 11 0页号页内位移逻辑地址2F6AH的二进制表示如下： 0010 111101101010 页号页内位移由此可知逻辑地址2F6AH的页号为2，小于页表长度3，没有越界，该页存放在第11个物理块中，用十六进制表示块号为B，所以物理地址为BF6AH【例13】什么是虚拟存储器？如何实现分页虚拟存储管理系统？答：所谓虚拟存储器，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具体地说，所谓虚拟存储器是指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一种存储器系统要实现分页虚拟存储管理系统，首先要扩充页表，扩充后的页表是在原来页表的基础上发展起来的，包括以下内容：页号、物理块号、状态位、访问位、修改位、外存地址其中状态位表示该页是否已经调入内存；访问位表示该页在内存期间是否被访问过；修改位表示该页在内存中是否被修改过，若未被修改，则在置换该页时就不需将该页写回到外存，以减少系统的开销和启动磁盘的次数；若已被修改，则在置换该页时必须把该页写回到外存，以保证外存中所保留的始终是最新副本；外存地址用于指出该页在外存上的地址，通常是物理块号，供调入该页时使用另外，还要使用两项关键技术：请求调页技术和页面置换技术【例14】在分页虚拟存储管理系统中，为什么说一条指令执行期间可能产生多次缺页中断？答：因分页虚拟管理方式中，只要作业的部分页在内存，该作业就能执行，而在执行过程中发现所要访问的指令或者数据不在内存时，则产生缺页中断，将所需的页面调入内存在分页虚拟存储管理系统中，一条指令（如Copy A to B ）可能跨了两个页，而其中要访问的操作数可能也跨了两个页当要执行这类指令，而相应的页都不在内存时，就将产生多次缺页中断（如Copy A to B可能产生6次缺页中断）【例15】在分页虚拟存储管理系统中，假定系统为某进程分配了四个主存块（将开始4页先装入主存），页的引用顺序为：7，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，7，0，1，若采用FIFO调度算法、LRU调度算法时分别产生多少次缺页中断？依次淘汰的页分是什么？答：按照先进先出算法的原则：当发生缺页中断时，将淘汰最先调入主存的页面：页号 7 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 7 0 主存块的情况 7 7 7 7 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 4 4 4 4 4 4 4 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 7 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 淘汰页 7 1 2 共发生了3次缺页中断，依次淘汰的页位7、1、2按照最近最少用算法的原则：当发生缺页中断时，后者则淘汰最近一段时面内最久没有被访问的页面页号 7 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 7 0 主存块的情况 7 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 7 0 1 7 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 7 2 2 7 1 2 2 3 0 4 2 2 0 3 2 0 0 0 7 1 1 2 3 0 4 4 4 0 3 淘汰页 7 1 4 发生了3次缺页中断，依次淘汰的页位7、1、4【例16】现有一分页虚拟存取管理系统，其页表保存在寄存器中若有一个可用的空页或被替换的页未被修改，则它处理一个缺页中断需要8ms如果被替换的页已被修改，则处理一个缺页中断需要20ms内存存取时间为1μs假定70％被替换的页被修改过，为保证有效存取时间不超过2μs，可接受的最大缺页率是多少？分析：因为页表放在寄存器里，所以访问页表的时间可以忽略不计则存取时间就包括内存存取时间和处理缺页中断的时间答：如果用P表示缺页率，则有效访问时间不超过2μs可表示为：(1-p)×1μs＋p×(0.7×20ms＋0.3×8ms＋1μs)≤2μs因此可计算出：p≤1/16400≈0.000062．下列（A ）存储方式不能实现虚拟存储器A、分区B、页式C、段式D、段页式3．操作系统处理缺页中断时，选择一种好的调度算法对主存和辅存中的信息进行高效调度尽可能地避免（D ）A、碎片B、CPU空闲C、多重中断D、抖动4．分页式存储管理的主要特点是（C ）A、要求处理缺页中断B、要求扩充主存容量C、不要求作业装入到主存的连续区域D、不要求作业全部同时装人主存5．LRU页面调度算法淘汰（B ）的页A、最近最少使用B、最近最久未使用C、最先进入主存D、将来最久使用6．虚拟存储器实际容量受（B ）限制A、物理主存的大小B、计算机的地址结构C、磁盘容量D、数据存放的绝对地址7．分区管理要求对每一个作业都分配（A）的主存单元A、地址连续B、若干地址不连续的C、若干连续的页D、若干不连续的帧8．页面置换算法中（A ）不是基于程序执行的局部性理论A、先进先出调度算法B、LRUC、LFUD、最近最不常用调度算法9．在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是（A）A、节省主存空间B、物理上扩充主存容量C、提高CPU的效率D、实现主存共享10．分页虚拟存储管理中，缺页中断时，欲调度一页进入主存中，内存己无空闲块，如何决定淘汰已在主存的块时，（B ）的选择是很重要的A、地址变换B、页面调度算法C、对换方式D、覆盖技术11．动态重定位技术依赖于（B ）A、重定位装入程序B、重定位寄存器C、地址结构D、目标程序12．（D）存储管理兼顾了段式在逻辑上清晰和页式在存储管理上方便的优点A、分段B、分页C、可变分区方式D、段页式13．在可变分区存储管理中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能与相邻空闲区合并，修改空闲区表使空闲区始址改变但空闲区数不变的是（C ）情况A、有上邻空闲区也有下邻空闲区B、有上邻空闲区但无下邻空闲区C、无上邻空闲区但有下邻空闲区D、无上邻空闲区且也无下邻空闲区14．可变分区管理中，首次适应分配算法可将空闲区表中的空闲区栏目按（A ）顺序排列A、地址递增B、长度递增C、地址递减D、长度递减15．在固定分区分配中，每个分区的大小是（C ）A、随作业长度变化B、相同C、可以不同但预先固定D、可以不同但根据作业长度固定16．存储管理主要管理的是（ C ）A、外存存储器用户区B、外存存储器系统区C、主存储器用户区D、主存储器系统区17．下述（B ）页面置换算法会产生Belady现象A、最佳置换算法B、先进先出算法C、LRU算法D、Clock算法18．作业执行中发生了缺页中断，经操作系统处理后，应让其执行（C ）指令A、被中断的前一条B、被中断的后一条C、被中断的D、启动时的第一条19可变分区方式常用的主存分配算法中，（A）总是找到能满足作业要求的最小空闲区分配A、最佳适应算法B、首次适应算法C、最坏适应算法D、循环首次适应算法20可变分区方式常用的主存分配算法中，（C）总是找到能满足作业要求的最大空闲区分配A、最佳适应算法B、首次适应算法C、最坏适应算法D、循环首次适应算法二、多项选择题1．不需硬件地址转换机构支撑的存储管理方式是（AD ）A、单用户连续方式B、可变分区方式C、页式和段式D、固定分区方式E、段页式2．可用上下界限寄存器实现存储保护的是（ACE ）存储管理A、分段B、段页式C、可变分区D、分页E、固定分区3．在下列存储器管理方案中，能实现虚拟存储的是（CD ）A、分区管理B、分页存储管理C、请求分页存储管理D、请求分段存储管理E、段页式存储管理4．在下列算法中，可用于页面置换算法的是（ABE ） A、先进先出算法 B、LRU算法C、优先级高者优先算法 D、时间片轮转法E、Clock算法三、填空题1．在存储器管理中，页是信息的物理单位，段是信息的逻辑单位页面大小由系统确定，段的大小由_用户作业本身确定2．将作业地址空间中的逻辑地址转换为主存中的物理地址的过程称为地址转换3．为了解决碎片问题，可采用一种方法，将内存中的所有作业进行移动，使原来分散的多个小分区拼接成一个大分区，这种方法称为紧凑4．覆盖技术的关键是提供正确的覆盖结构5．页表的作用是实现从页号到物理块号的映射6．程序执行的局部性原理体现在时间局部性和空间局部性两个方面7．在分页虚拟存储管理方式中，常采用的页面置换算法有：最佳置换算法，淘汰不再使用或最远的将来才使用的页；先进先出算法，选择淘汰在主存驻留时间最长的页；最近最少使用算法，选择淘汰离当前时刻最近的一段时间内使用得最少的页8．所谓虚拟存储器是指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一种存储器系统9、可变分区中为提高主存利用率，采用紧凑技术，但这样做花费处理器时间，增加系统开销11．段页式存储管理兼顾了段式在逻辑上清晰和页式存储管理上方便的优点．12．页面调度算法的选择是很重要的，如果选用了一个不合适调度算法就会出现这样的现象，刚被淘汰的页面又立即要用，把它调入，不久又被调出，调出不久又再次调入，如此反复，使调度时间非常频繁，以致大部分时间都花费在来回调度上，这种现象叫做抖动，又称颠簸13．页式存储管理中，进行存储分配时，以块为单位进行分配，采用不连续的分配办法，作业信息可以按页分散在主存不连续的主存块中。
操作系统第4章练习题
第4章存储器管理4.1 典型例题解析【例1】某系统采用动态分区分配方式管理内存，内存空间为640K，高端40K用来存放操作系统。
在内存分配时，系统优先使用空闲区低端的空间。
对下列的请求序列：作业1申请130K、作业2申请60K、作业3申请100K、作业2释放60K、作业4申请200K、作业3释放100K、作业1释放130K、作业5申请140K、作业6申请60K、作业7申请50K、作业6释放60K，请分别画图表示出使用首次适应算法和最佳适应算法进行内存分配和回收后内存的实际使用情况。
答：使用首次适应算法和最佳适应算法进行上述内存的分配和回收后，内存的实际使用情况分别如图(a)和(b)所示。
（a ）(b) 【例2】对一个将页表存放在内存中的分页系统:（1）如访问内存需要0．2μs ，有效访问时间为多少?（2）如果加一快表，且假定在快表中找到页表项的机率高达90％，则有效访问时间又是多少(假定查快表需花的时间为0)? 答：（1）有效访问时间为：2×0．2=0．4μs （2）有效访问时间为：0．9×0．2+(1—0．9)×2×0．2＝0．22 ps 。
【例3】某系统采用页式存储管理策略，拥有逻辑空间32页，每页2K ，拥有物理空间1M 。
（1）写出逻辑地址的格式。
（2）若不考虑访问权限等，进程的页表有多少项?每项至少有多少位? （3）如果物理空间减少一半，页表结构应相应作怎样的改变? 答：（1）该系统拥有逻辑空间32页，故逻辑地址中页号必须用5位来描述：而每页为 2K ，因此，页内地址必须用11位来描述，这样可得到它的逻辑地址格式如下： 等，则页表项中只需给出页所对应的物理块块号，1M 的物理空间可分成29个内存块，故每个页表项至少有9位(3)如果物理空间减少一半，则页表中页表项数仍不变，但每项的长度可减少1位。
【例4】已知某分页系统，主存容量为64K ，页面大小为1K ，对一个4页大的作业，其0、l 、2、3页分别被分配到主存的2、4、6、7块中。
第四章 存储器管理(作业补充)
六、在一请求分页系统中，一个进程已分配到4个
页框，如下表所示（所有数字都为十进制数，且以0
开始）。操作系统采用固定分配局部置换策略为此 进程分配4个页框。当进程访问第4页时，产生缺页 中断，请分别用FIFO、LRU算法，决定缺页中断处 理程序选择换出的页面。
页号 页框号 装入时间 最近访问时间 访问位 修改位
虚拟地址0A5C、103C、1A5C转换成物理地址。
五、在一个请求页式存储管理系统中，进程P共 有5页。访问串为3、2、1、0、3、2、4、3、2、
1、0、4时，试采用FIFO、LRU置换算法，计
算当分配给该进程的物理块分别为3、4时，访 问过程中发生的缺页次数和缺页率，比较所得 的结果，浅析原因。
2
1 0 3
0
1 2 3
60
130 26 20
161
160 162 163
0
0 1 1
1
0 0 1
进程使用页框情况表
号物理块中，试问：
（1）主存容量最小可为多少K？分为多少块？每块 有多大？ （2）逻辑地址1500应在几号页内？对应的物理地 址是多少？
三、假定某页式管理系统，主存为64KB，分成 16块，块号为0，1，2，3，4，…15。设某作 业有4页，其页号为0，1，2，3，被分别装入主 存的2、4、1、6块。试问：
一、在一个分区存储管理系统中，按地址从低按高
排列的空闲分区的长度分别为：10KB，4KB， 20KB，18KB，7KB，9KB，12KB，15KB。对于 下列顺序的请求：12KB，10KB，15KB，18KB分 别使用首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法 ，试说明空间的使用情况。
二、在分页存储管理系统中，逻辑地址的结构长 度为18位，其中11-17位表示页号，0-10位表示页 内偏移量。若有一个作业的各页依
操作系统第四章课后答案
操作系统第四章课后答案第四章存储器管理1. 为什么要配置层次式存储器？这是因为：a.设置多个存储器可以使存储器两端的硬件能并行工作。
b.采用多级存储系统，特别是Cache技术，这是一种减轻存储器带宽对系统性能影响的最佳结构方案。
c.在微处理机内部设置各种缓冲存储器，以减轻对存储器存取的压力。
增加CPU中寄存器的数量，也可大大缓解对存储器的压力。
2. 可采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？将程序装入内存可采用的方式有：绝对装入方式、重定位装入方式、动态运行时装入方式；绝对装入方式适用于单道程序环境中，重定位装入方式和动态运行时装入方式适用于多道程序环境中。
3. 何为静态链接？何谓装入时动态链接和运行时动态链接？a.静态链接是指在程序运行之前，先将各自目标模块及它们所需的库函数，链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开的链接方式。
b.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一种链接方式，即在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相应的外部目标模块，把它装入内存中，并修改目标模块中的相对地址。
c.运行时动态链接是将对某些模块的链接推迟到程序执行时才进行链接，也就是，在执行过程中，当发现一个被调用模块尚未装入内存时，立即由OS去找到该模块并将之装入内存，把它链接到调用者模块上。
4. 在进行程序链接时，应完成哪些工作?a.对相对地址进行修改b.变换外部调用符号6. 为什么要引入动态重定位?如何实现?a.程序在运行过程中经常要在内存中移动位置，为了保证这些被移动了的程序还能正常执行，必须对程序和数据的地址加以修改，即重定位。
引入重定位的目的就是为了满足程序的这种需要。
b.要在不影响指令执行速度的同时实现地址变换，必须有硬件地址变换机构的支持，即须在系统中增设一个重定位寄存器，用它来存放程序在内存中的起始地址。
程序在执行时，真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的。
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第4章内存管理作业题作业题题1 根据作业在本次分配到的内存起始地址将目标代码装到指定内存地址中,并修改所有有关地址部分的值的方法称为_________方式。
A.固定定位B.静态重定位C.动态重定位D.单一连续重定位题2在下列存储管理算法中，内存的分配和释放平均时间之和为最大的是______.A.首次适应法B.循环首次适应法C.最佳适应法D.最差适应法题3以下分配方案中，________不适于多道系统。
A.单一连续区管理B.固定分区管理C.可变分区管理D.页式存储管理题4可变式分区又称为动态分区,它是在系统运行过程中______时动态建立的.A.在作业未装入B.在作业装入C.在作业创建D.在作业完成题5采用可重入程序是通过使用______的方法来改善响应时间的。
A. 减少用户数目B. 减少对换信息量C.改变时间片长短D. 加快对换速度题6什么是动态重定位? 它有什么特点?（见教材）题7某操作系统采用分区存储管理技术。
操作系统在低地址占用了100KB的空间，用户区主存从100KB处开始占用512KB。
开始时,用户区全部空闲，分配时截取空闲分区的低地址部分作为已分配区。
在执行申请、释放操作序列后，请求300KB、请求100KB、释放300KB、请求150KB、请求50KB、请求90KB，请回答以下问题。
（1）若采用首次适应分配算法此时主存中有哪些空闲分区?请求300k；地址块100~399被占用；地址块400~612空闲。
请求100k；地址块100~399、400~499被占用；地址块500~612空闲。
请求300k；地址块400~499被占用；地址块100~399、500~612空闲。
请求150k；地址块100~249、400~499被占用；地址块250~399、500~612空闲。
请求50k；地址块100~249、250~299、400~499被占用；地址块300~399、500~612空闲。
请求90k；地址块100~249、250~300、300~389、400~499被占用；地址块390~399、500~612.产生空闲块两个，块1，首地址390，块大小为10kb；块2，首地址500，块大小为112kb。
（2）若采用最佳适应分配算法此时主存中有哪些空闲分区？请求300k；地址100~399被占用；地址400~612空闲。
请求100k；地址100~399、400~499被占用；地址500~612空闲。
释放300k；地址400~499被占用；地址100~399、500~612空闲。
请求150k；地址100~249、400~499；地址250~399、500~612空闲。
请求50k；地址100~249、400~499、500~549被占用；地址250~399、550~612空闲。
请求90k；地址100~249、250~339、400~499、500~549被占用；地址340~399、550~612空闲。
产生空闲块两个，块1，首地址340，块大小为60kb；块2，首地址550，块大小为62kb。
（3）若随后又要请求80KB.采用以上两种方法分别会产生什么情况?若采用首次适应分配算法可以分配，因为块2空闲空间为112k>80k。
采用最佳适应分配算法不可分配，因为块1和块2空闲空间均小于80k。
题8比较分别采用数组和链表两种数据结构实现最佳适应算法和最差适应算法的优缺点(要考虑分配和释放两个过程)。
自测题一、选择题1.对内存的访问是以_____为单位。
A.字节或字B.页C.段D.内存块2.将逻辑地址转变为内存的物理地址的过程为_______。
A.编译B.连接C.运行D.重定位3.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4.源程序经过编译或汇编生成的机器指令集合，称为_______。
A.源程序B.目标程序C.可执行程序D.非执行程序5.装入到地址寄存器的地址为______。
A.符号名地址B.虚拟地址C.相对地址D.物理地址6.动态重定位是在程序的______中进行的。
A.编译过程B.连接过程C.装入过程D.执行过程7.静态地址重定位的结果是得到______。
A.源程序B.静态程序C.目标代码D.执行代码8.静态地址重定位的结果是得到______。
A.源程序B.编译程序C.目标程序D.执行程序9.下面几条中，______是动态重定位的特点。
A.需要一个复杂的重定位装入程序。
B.存储管理算法比较简单C.不需地址变换硬件机构的支持D.在执行时将逻辑地址变换成内存地址10.采用动态重定位技术优点之一是________。
A.在执行程序期间可动态地变换映像在内存空间的地址B.程序在执行前就可决定装入内存的地址C.能用软件实施地址变换D.动态重定位的程序占用的内存资源较少11.使用______,目标程序可以不经过任何改动而装入主存直接执行。
A.静态重定位B.动态重定位C.编译或汇编D.连接程序12.固定分区储存管理一般采用______进行主存空间的分配。
A.首次适应分配算法B.循环首次适应分配算法C.最优适应分配算法D. 顺序分配算法13.在可变分区存储管理中，回一个空闲区后,空闲区管理表中不可能______。
A.增加一个表项B. 减少一个表项C.表项数不变D.表项内容不变14.在可变式分区储存管理中,释回收一个空闲区时,造成空闲表项区数减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.无上邻空闲区,但有下邻空闲区D.有上邻空闲区,也有下邻空闲区15.可变分区式存储管理中,倾向于优先使用低地址部分空闲区的算法是_A.首次适应法B.循环首次适应法C.最佳适应法D.最差适应法16.在以下存储管理方案中,不适用于多道程序设计系统的是______。
A.单一连续区分配B.固定式分区分配C.可变式分区分配D.页式存储管理17.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18.以下分配方案中，_______不适于多道系统。
A.单一连续区管理B.固定分区管理C.可变分区管理D. 页式存储管理19.最佳适应分配算法的空白区一般是_______。
A.按大小递减顺序连在一起B.按大小递增顺序连在一起C.按地址由小到大排列D.按地址由大到小排列20.首次适应分算法的空闲区一般是_______。
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21.在可变分区管理方式下,在释放和回收空闲区,若已判定“空闲区表第j栏中的始址=释放的分区始址+长度”，则表示_______。
A.归区有上邻空闲区B.归还区有下邻空闲区c.归还区有上下邻空闲区D.归还区无相邻空闲区22._________方案要求程序在主存必须连续存放。
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23.下面内存管理方法中有利于程序动态链接的是_______。
A. 分段存储管理B.分页存储管理C可变分区分配 D.固定分区分配二、填空题1.存储管理的主要功能是：主存空间的分配与回收，______主存空间的共享______，以及______。
2.程序员编写程序时所使用地址称为______或称为______。
3.内存分配主要通过两种途径来实现，分别是______和______。
4.将逻辑地址转换成物理地址的工作称为______。
5.源程序的名地址与目标程序的逻辑地址的转换是在______过程中实施的。
6.由装入程序实施的程序逻辑地址与物理地址转换的地址重定位方式称为______7.在执行时要靠硬件机构实现地址变换的方法是______。
8.系统初始化时就把存储空间划分成若干个分区的存储管理系统称为______管理9.在采用首次适用策略的可变分区存储管理中，某作业完成后要收回其主存空间并修改空闲区表。
使空闲区始址不改变，空闲区数也不变的情况是______。
10.将内存中可分配的用户区预先划分为数量固定并且大小固定的分区，这种存储管理方案称为______11.在______方式中,内存不预先划分，而是按照作业大小来划分分区，但分区的大小、位置和划分时间都是动态的，当作业装人时，根据作业的需求和内存空间的使用情况来决定是否分配。
12.推迟到进程执行时才进行的地址重定位,称为______。
13固分存储管理中的地址重定位方式主要采用______14.在可变分区存储管理中，主要采用______重定位方式。
15.存储保护主要包括防止______和防止______两方面的内容。
16.可变分区存储管理中的地址转换需要硬件地址映射机制的支持，主要采用一对寄存器，______和______，其中，前者用来存放作业或进程所占分区的起始地址;后者用来存放作业或进程所占连续存储空间的长度。
17.可变分区存储管理中的地址转换采用的机制是:用户程序运行时，每访问一次______，该机制就将逻辑地址与______中的值进行比较，如果越界，则终止该进程;否则，与-______中的值相加得到物理地址。
18.常用的可变分区分配算法中，______算法有利于作业的装人,但会使主存低地址和高地址两端的分区利用不均衡; ______算法会使分割后的空闲区不会太小，有利于中小型作业的装人。
19.用一部分区为;分区管理中，因为分割太小而无法利用的空闲分区称为_作三、问答题1.什么是符号名地址、相对地址和绝对地址?什么是地址重定位?2.地址重定位方式分为哪几种?各具有什么特点?3.简述固定分区存储管理的基本思想。
4.简述可变分区存储管理算法中的首次适应法的释放算法,其空闲存储区表是用连经线性结构实现的。
5.简述可变分区存储管理中的最佳适应算法的分配算法和释放算法。
6.什么是内部碎片和外部碎片?各种主要的存储管理方法可能产生何种碎片?7.用可变分区分配的存储管理方案中,基于链表的存储分配算法有哪几种?它们的思想是什么?8.用户程序的地址结构只能是一维的吗?。