第5章存儲管理自測題

存儲管理

自測題選擇題1、操作系統(tǒng)負責管理計算機系統(tǒng)的（），其中包括處理機、內(nèi)存、外圍設(shè)備和文件。1程序2文件3資源4進程答：選（3資源）2、沒有下列設(shè)備計算機無法工作1硬盤2軟盤3內(nèi)存4打印機答：選（3內(nèi)存）3．動態(tài)重定位技術(shù)依賴于

·A．重定位裝入程序 B．重定位寄存器C．地址機構(gòu) D．目標程序

4．虛擬存儲器的最大容量

·A．為內(nèi)外存容量之和

B．由計算機的地址結(jié)構(gòu)決定C．是任意的D．由作業(yè)的地址空間決定5．在虛擬存儲系統(tǒng)中，若進程在內(nèi)存中占3塊(開始時為空)，采用先進先出頁面淘汰算法，當執(zhí)行訪問頁號序列為1、2、3、4、1、2、5、1、2、3、4、5、6時，將產(chǎn)生

次缺頁中斷。A．7B．8C．9D．106．很好地解決了“零頭”問題的存儲管理方法是

·

A.頁式存儲管理B．段式存儲管理C.多重分區(qū)管理D．可變式分區(qū)管理7．系統(tǒng)“抖動”現(xiàn)象的發(fā)生是由

引起的。

A.置換算法選擇不當B．交換的信息量過大C．內(nèi)存容量不足D．請求頁式管理方案

8．在可變式分區(qū)存儲管理中的拼接技術(shù)可以

。

A．集中空閑區(qū)B.增加主存容量C．縮短訪問周期D．加速地址轉(zhuǎn)換9．實現(xiàn)虛擬存儲器的目的是

·A.實現(xiàn)存儲保護B．實現(xiàn)程序浮動C．擴充輔存容量

D．擴充主存容量10．分區(qū)管理中采用“最佳適應(yīng)”分配算法時，宜把空閑區(qū)按

次序登記在空閑區(qū)表中。

A.長度遞增B．長度遞減C.地址遞增D．地址遞減11.把作業(yè)地址空間中使用的邏輯地址變成內(nèi)存中物理地址的過程稱為

。

A.重定位B.物理化C．邏輯化D．加載12．首次適應(yīng)算法的空閑區(qū)是

·A.

尋找從最大空閑區(qū)開始B．始端指針表指向最大空閑區(qū)C．按大小遞增順序連在一起

D．按地址遞增順序連在一起13．在分頁系統(tǒng)環(huán)境下，程序員編制的程序，其地址空間是連續(xù)的，分頁是由

完成的。A.程序員B．編譯地址C.用戶D．系統(tǒng)14．在段式虛擬存儲管理中，程序所使用的最大段數(shù)以及段的最大長度是由

來決定的。

答：邏輯地址結(jié)構(gòu)15．在段頁式存儲管理系統(tǒng)中，每道程序都有一個

①

表和一組

②

表．

答：①段②頁16．在虛存管理中，虛擬地址空間是指邏輯地址空間，實地址空間是指

①

；前者的大小只受

②

限制，而后者的大小受

③

·

答：①物理地址空間②機器的地址長度③物理內(nèi)存大小限制17．在頁式存儲管理系統(tǒng)中，常用的頁面淘汰算法有：

①

選擇淘汰不再使用或最遠的將來才使用的頁；

②

選擇淘汰在主存駐留時間最長的頁；

③

選擇淘汰離當前時刻最近的一段時間內(nèi)使用得最少的頁。

答；①最佳算法②先進先出算法③最近最少使用1、試述缺頁中斷與一般中斷的主要區(qū)別

答：缺頁中斷作為中斷，同樣需要經(jīng)歷保護CPU現(xiàn)場、分析中斷原因、轉(zhuǎn)缺頁中斷處理程序進行處理、恢復(fù)CPU現(xiàn)場等步驟。但缺頁中斷又是一種特殊的中斷，它與一般中斷的主要區(qū)別是；①在指令執(zhí)行期間產(chǎn)生和處理中斷信號。通常，CPU都是在一條指令執(zhí)行完后去檢查是否有中斷請求到達。若有便去響應(yīng)中斷；否則繼續(xù)執(zhí)行下一條指令。而缺頁中斷是在指令執(zhí)行期間，發(fā)現(xiàn)所要訪問的指令或數(shù)據(jù)不在內(nèi)存時產(chǎn)生和處理的。②一條指令在執(zhí)行期間可能產(chǎn)生多次缺頁中斷．例如，對于一條讀取數(shù)據(jù)的多字節(jié)指令，指令本身跨越兩個頁面，假定指令后一部分所在頁面和數(shù)據(jù)所在頁面均不在內(nèi)存，則該指令的執(zhí)行至少產(chǎn)生兩次缺頁中斷。2、己知頁面走向為1、2、1、3、1、2、4、2、1、3、4，且開始執(zhí)行時主存中沒有頁面．若只給該作業(yè)分配1個物理塊，當采用FIFO頁面淘汰算法時缺頁率為多少?假定現(xiàn)有一種淘汰算法，該算法淘汰頁面的策略為當需要淘汰頁面時，就把剛使用過的頁面作為淘汰對象，試問就相同的頁面走向，其缺頁率又為多少?[分析及相關(guān)知識]在進行內(nèi)存訪問時，若所訪問的頁已在主存，別稱此次訪問成功：若所訪問的頁不在主存，則稱此次訪問失敗，并產(chǎn)生缺頁中斷．若程序P在運行過程中訪問頁面的總次數(shù)為s，其中產(chǎn)生缺頁中斷的訪問次數(shù)為f，則其缺頁率為：f／s．解：根據(jù)所給頁面走向，采用FIFO淘汰算法的頁面置換情況如下：頁面走向12131242131物理塊1113322114物理塊222114433缺頁*********從上述頁面置換圖可以看出：頁面引用次數(shù)為11次，缺頁次數(shù)為9次，所以缺頁率為9／11。頁面走向12131242131物理塊111311134物理塊22224222缺頁********若采用后一種頁面淘汰策略，其頁面置換情況如下：

從上述頁面置換圖可以看出：頁面引用次數(shù)為11次，缺頁次數(shù)為8次，所以缺頁率為8/11。

3、下表給出了某系統(tǒng)中的空閑分區(qū)表，系統(tǒng)采用可變式分區(qū)存儲管理策略?，F(xiàn)有以下作業(yè)序列：96K、20K、200K。若用首次適應(yīng)算法和最佳適應(yīng)算法來處理這些作業(yè)序列，試問哪一種算法可以滿足該作業(yè)序列的請求，為什么?分區(qū)號大小起始地址132K100K210K150K35K200K4218K220K596K530K[分析及相關(guān)知識]

首次適應(yīng)算法要求空閑分區(qū)按地址遞增的次序排列，在進行內(nèi)存分配時，總是從空閑分區(qū)表首開始順序查找，直到找到第一個能滿足其大小要求的空閑分區(qū)為止．然后，再按照作業(yè)大小，從該分區(qū)中劃出一塊內(nèi)存空間分配給請求者，余下的空閑分區(qū)仍留在空閑分區(qū)表中．最佳適應(yīng)算法要求空閑分區(qū)按大小遞增的次序排列，在進行內(nèi)存分配時，總是從空閑分區(qū)表首開始順序查找，直到找到第一個能滿足其大小要求的空閑分區(qū)為止．如果該空閑分區(qū)大于作業(yè)的大小，則與首次適應(yīng)算法相同，將剩余空閑區(qū)仍留在空閑區(qū)表中．解：若采用最佳適應(yīng)算法，在申請96K存儲區(qū)時，選中的是5號分區(qū)，5號分區(qū)大小與申請空間大小一致，應(yīng)從空閑分區(qū)表中刪去該表項：接著申請20K時，選中1號分區(qū)，分配后1號分區(qū)還剩下12K：最后申請200K，選中4號分區(qū)，分配后剩下18K。顯然采用最佳適應(yīng)算法進行內(nèi)存分配，可以滿足該作業(yè)序列的需求。為作業(yè)序列分配了內(nèi)存空間后，空閑分區(qū)表如表(a)所示。若采用首次適應(yīng)算法，在申請96K存儲區(qū)時，選中的是4號分區(qū)，進行分配后4號分區(qū)還剩下122K：接著申請20K，選中1號分區(qū)，分配后剩下12K；最后申請200K，現(xiàn)有的五個分區(qū)都無法滿足要求，該作業(yè)等待。顯然采用首次適應(yīng)算法進行內(nèi)存分配，無法滿足該作業(yè)序列的需求。這時的空閑分區(qū)表如表(b)所示。

分區(qū)號大小起始地址112K100K210K150K35K200K418K220K分區(qū)號大小起始地址112K100K210K150K35K200K4122K220K596K530K(a)(b)4、有一請求分頁存儲管理系統(tǒng)，頁面大小為每頁100字節(jié)。有一個50*50的整型數(shù)組按行連續(xù)存放，每個整數(shù)占兩個字節(jié)，將數(shù)組初始化為0的程序描述如下：inta[50][50];inti,j;for(j=0;j<=49;j++)a[i][j]=0;若在程序執(zhí)行時內(nèi)存中只有一個存儲塊用來存放數(shù)組信息．試問該程序執(zhí)行時產(chǎn)生多少次缺頁中斷?解：由題目可知，該數(shù)組中有2500個整數(shù)，每個整數(shù)占用2個字節(jié)，共需存儲空間5000個字節(jié)：而頁面大小為每頁100字節(jié)，數(shù)組占用空間50頁。假設(shè)數(shù)據(jù)從該作業(yè)的第m頁開始存放，則數(shù)組分布在第m頁到第m+49頁中，它在主存中的排列順序為：a[0][0],a[0][1],……,a[0][49]第m頁a[1][0],a[1][1],……,a[1][49]第m+1頁 . .a[49][0],a[49][1],……,a[49][49]第m+49頁由于該初始化程序是按行進行的，因此每次缺頁中斷調(diào)進一頁后，位于該頁內(nèi)的數(shù)組元素全部賦予0值，然后再調(diào)入下一頁，所以涉及的頁面走向為m，m+1，…，m+49，故缺頁次數(shù)為50次。5．試述分頁系統(tǒng)和分段系統(tǒng)的主要區(qū)別。答：分頁和分段有許多相似之處，比如兩者都不要求作業(yè)連續(xù)存放。但在概念上兩者完全不同，主要表現(xiàn)在以下幾個方式：①頁是信息的物理單位，分頁是為了實現(xiàn)非連續(xù)分配，以便解決內(nèi)存碎片問題，或者說分頁是由于系統(tǒng)管理的需要。段是信息的邏輯單位，它含有一組意義相對完整的信息，分段的目的是為了更好地實現(xiàn)共享，滿足用戶的需要。②頁的大小固定且由系統(tǒng)確定，將邏輯地址劃分為頁號和頁內(nèi)地址是由機器硬件實現(xiàn)的。而段的長度卻不固定，決定于用戶所編寫的程序，通常由編譯程序在對源程序進行編譯時根據(jù)信息的性質(zhì)來劃分．③分頁的作業(yè)地址空間是一維的。分段的地址空間是二維的。6、設(shè)有一頁式存儲管理系統(tǒng)，向用戶提供的邏輯地址空間最大為16頁，每頁2048字節(jié)，內(nèi)存總共有8個存儲塊，試問邏輯地址至少應(yīng)為多少位?內(nèi)存空間有多大?

[分析及相關(guān)知識]在頁式存儲管理中，用戶作業(yè)的地址空間被劃分成若干大小相等的區(qū)域，稱為頁或頁面．相應(yīng)地，將主存的存儲空間也分成與頁大小相等的區(qū)域，稱為塊或物理塊．在為作業(yè)分配存儲空間時，總是以塊為單位來分配，可以將作業(yè)中的任意一頁放到主存的任意一塊中．頁式存儲管理系統(tǒng)中的邏輯地址結(jié)構(gòu)為：頁號P頁內(nèi)位移w它包含兩部分，前一部分為頁號P，后一部分為頁內(nèi)位移w．解:本題中，每頁2048字節(jié)，所以頁內(nèi)位移部分地址需要占據(jù)11個二進制位；邏輯地址空間最大為16頁，所以頁號部分地址需要占據(jù)4個二進制位。故邏輯地址至少應(yīng)為15位。由于內(nèi)存共有8個存儲塊，在頁式存儲管理系統(tǒng)中，存儲塊大小與頁面的大小相等。因此內(nèi)存空間為16K。7、在一個請求分頁存儲管理系統(tǒng)中，一個作業(yè)的頁面走向為4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，當分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)分別為3、4時，試計算采用下述頁面淘汰算法時的缺頁率(假設(shè)開始執(zhí)行時主存中沒有頁面)，并比較所得結(jié)果。(1)最佳置換淘汰算法(2)先進先出淘汰算法(3)最近最久末使用淘汰算法(1)根據(jù)所給頁面走向，使用最佳頁面淘汰算法時，頁面置換情況如下：

缺頁率為：7/12走向432143543215塊1444441塊233333塊32222塊4155缺頁******走向432143543215塊14444422塊2333331塊321555缺頁*******缺頁率為：6/12。

由上述結(jié)果可以看出，增加分配給作業(yè)的內(nèi)存塊數(shù)可以降低缺頁率。(2)根據(jù)所給頁面走向，使用先進先出頁面淘汰算法時，頁面置換情況如下：缺頁率為：9/12走向432143543215塊1444111555塊233344422塊32223331缺頁*********走向4321435432152333344445塊322223333塊41111222缺頁**********缺頁率為：10/12。由上述結(jié)果可以看出，對先進先出算法而言，增加分配給作業(yè)的內(nèi)存