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文檔簡介

1、一、單項選擇題1聯想存儲器在計算機系統中是用于_的。A 存儲文件信息 B 與主存交換信息C 內存地址變換 D 內存管理信息2作業在執行中發生了缺頁中斷,經操作系統處理后,應該執行的指令是_。A被中斷的前一條 B被中斷的后一條C作業的第一條 D被中斷的指令在請求分頁存儲管理中,當指令的執行所需要的內容不在內存中時,發生缺頁中斷,當缺頁調入內存后,應執行被中斷指令。 另:缺頁中斷作為中斷與其它中斷一樣要經歷如保護CPU環境,分析中斷原因,轉入缺頁中斷處理程序進行處理,恢復CPU環境等幾個步驟,但缺頁中斷又是一種特殊的中斷,它與一般中斷相比,有著明顯的區別,主要表現在下面兩個方面:(1)缺頁中斷是在

2、指令執行期間產生和處理中斷信號的。(2)一條指令的執行期間,可能產生多次缺頁中斷。3實現虛擬存儲器的目的是_。A 實現存儲保護 B 實現程序浮動C 擴充外存容量 D 擴充內存容量4在段頁式存儲系統中,一個作業對應_。A多個段表 B一個段表,一個頁表C一個段表,多個頁表 D多個段表,多個頁表5在虛擬頁式存儲管理方案中,完成將頁面調入內存的工作的是_。A缺頁中斷處理 B頁面淘汰過程 C工作集模型應用 D緊縮技術利用6采用分頁式內存管理時,重定位的工作是由_完成的。A操作系統 B用戶 C地址轉換機構 D內存空間分配程序7在分頁式內存管理系統中可能出現的問題是_。A顛簸 B不能共享 C外部碎片 D動態

3、鏈接8在下列有關分頁式內存管理的敘述中正確的是_。A程序和數據是在開始執行前一次性和裝入的B產生缺頁中斷一定要淘汰一個頁面C一個被淘汰的頁面一定要寫回外存D在頁面中有“訪問位”和“修改位”等消息9. 在可變式分配方案中,最佳適應算法是將空白區在空白區表中按_次序排列。A 地址遞增 B 地址遞減 C 容量遞增 D 容量遞減10. 在可變分區分配方案中,將空白分區按地址遞增次序排列是要采用_。A最佳適應算法 B最差適應算法 C首次適應算法 D最遲適應算法11. 通常,采用緊縮法消除內存碎片的存儲技術是_。A固定分區法 B動態分區法 C可重定位分區法 D交換技術12. 在請求分頁存儲管理中,當所訪問

4、的頁面不在內存時,便產生缺頁中斷,缺頁中斷是屬于_。A IO中斷 B 程序中斷 C 訪管中斷 D 外中斷13. 在內存管理中,分段管理和分頁管理的主要區別是_。A分段管理中的塊比分頁管理中的頁要小B分頁管理有地址映射而分段管理沒有C分頁管理有存儲保護而分段管理沒有D分段管理要求一道程序存放在連續的空間而分頁管理沒有這種要求14分頁式虛擬存儲管理系統中,一般地頁面的大小與可能產生頁錯誤陷阱的次數_。A成正比 B成反比 C無關 D成固定比值15內存保護需要由_完成,以保證進程空間不被非法訪問。A操作系統 B硬件機構C操作系統和硬件機構 D操作系統或硬件機構獨立完成16適合多道程序運行的存儲管理中,

5、存儲保護是為了_。A防止一個作業占用同一個分區 B防止一個作業占用多個分區C防止非法訪問磁盤文件 D防止各道作業相互干擾17在可變分區分配方案中,某個作業完成后系統收回其內存空間,并與相鄰空閑區合并,為此需修改空閑區表,造成空閑區數減1的情況是_。A無上鄰空閑區,也無下鄰空閑區 B有上鄰空閑區,但無下鄰空閑區C有下鄰空閑區,但無上鄰空閑區 D有上鄰空閑區,也有下鄰空閑區18在目標程序裝入內存時,一次性完成地址修改的方式是_。A靜態重定位 B動態重定位 C靜態鏈接 D動態鏈接19. 虛存是_。A 容量擴大了的內存 B 提高運算速度的設備C 實際不存在的存儲器 D 進程的地址空間及其內存擴大方法2

6、0下面關于虛擬存儲器的敘述中正確的是_。A要求程序運行前必須全部裝入內存,且在運行過程中一直駐留在內存B要求程序運行前不必全部裝入內存,且在運行過程中不必一直駐留在內存C要求程序運行前不必全部裝入內存,但在運行過程中必須一直駐留在內存D要求程序運行前必須全部裝入內存,但在運行過程中不必一直駐留在內存21. 在一個可變式分區管理中,最差適應算法應將空閑區按_的次序排列。A 地址遞增 B 地址遞減 C 容量遞增 D 容量遞減22. 采用固定分區方式分配主存的最大缺點是_。A 不利于存儲保護 B 分配算法復雜C 主存利用率不高 D 零頭太多23. 存儲管理方案中,_可采用覆蓋技術。A 單一連續區 B

7、 可變分區 C 段式 D 段頁式24. 關于分頁管理系統的頁面調度算法說法中錯誤的是_。A一個好的頁面調度算法應減少和避免顛簸現象BFIFO調度算法實現簡單,選擇最先進入內存的頁面調出CLRU調度算法是基于局部性原理的算法,首先調出最近一段時間未被訪問過的頁面DCLOCK調度算法首先調出一段時間內被訪問次數多的頁面LFU調度算法,即最不經常使用(Least Frequently Used,LFU)算法,選擇近期最少訪問的頁面進行替換。這種算法容易與LRU算法混淆,是因為翻譯的原因。實際上,LRU應該翻譯為最久沒有使用算法比較符合原意,這樣就容易理解:LFU記錄頁面訪問的“多少”,而LRU記錄“

8、有無”頁面訪問,前者更加復雜。二、簡答題1. 什么是動態鏈接?用何種內存分配方法可以實現這種鏈接?動態鏈接就是指當程序運行到需要調用一塊時,再去鏈接它。對于未使用的模塊,就可以不必鏈接。采用段式內存分配凡方法實現這種鏈接技術。2. 為什么靜態重定位后的程序在內存中不能移動?為什么動態重定位的程序在內存中可以移動?或:靜態重定位和動態重定位的不同在于:靜態重定位是在作業裝入的時候一次完成,動態重定位是在作業執行時再實現的。靜態重定位是軟件支持的,動態重定位是硬件和軟件合作實現的。靜態重定位不能實現主存的移動,而動態重定位可以。3. 存儲管理的主要任務是什么?對主存儲器中的用戶區域進行管理;(1分

9、) 主存空間的分配和回收;(1分) 主存空間的共享和保護;(1分) 地址轉換(重定位)以及主存空間的擴充(虛擬存儲器技術)。(1分)4. 快表的引入為何能明顯改進系統性能?(1) 存儲器訪問具有時間和空間的“局部性”,因此快表的命中率一般可達70%到90%;(2) 頁表是在系統執行過程中,每時每刻都需要訪問的,因此,訪問時間的微小縮短,其累計節約的時間卻可以達到很大。5. 分頁存儲管理與分段管理的主要區別是什么?提出分頁管理和分段管理的目的是什么?n 分頁和分段的主要區別n 頁是信息的物理單位,分頁是為實現離散分配方式,以消減內存的外零頭,提高內存的利用率?;蛘哒f,分頁僅僅是由于系統管理的需要

10、而不是用戶的需要。段則是信息的邏輯單位,它含有一組其意義相對完整的信息。 分段的目的是為了能更好地滿足用戶的需要。 n 頁的大小固定且由系統決定,由系統把邏輯地址劃分為頁號和頁內地址兩部分,是由機器硬件實現的,因而在系統中只能有一種大小的頁面;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,根據信息的性質來劃分。n 分頁的作業地址空間是一維的,即單一的線性地址空間,程序員只需利用一個記憶符,即可表示一個地址; 而分段的作業地址空間則是二維的,程序員在標識一個地址時,既需給出段名, 又需給出段內地址。 n 提出分頁管理的目的是為了提高內存空間的利用率;提出分段管

11、理的目的除了可以提高內存空間的利用率(相對分區管理而言)外,主要是為了更好的實現程序的共享和動態鏈接,方便用戶編程。6. 虛存管理與實存管理的根本區別是什么?根本區別就在于,虛擬管理允許部分裝入和部分對換,而實存管理不允許這樣做。所謂"部分裝入",指的是一道應用程序不是全部裝入內存以后才開始執行而是只裝入其中一部分,甚至一點都不裝入就開始運行,然后在運行的構成中根據需要逐步的裝入其余部分;"部分對換",指的是當內存已滿而又有新的將"部分"需要裝入時,要把已在內存的某一"部分"換出去,以騰出空間存放新來者。部分裝入和

12、部分對換的結果是可以用較小的內存運行較大的程序。實存管理則不同,它所要求的是整體裝入。7. 分頁存儲管理、分段存儲管理虛地址到物理地址的轉換過程。分頁存儲管理:在CPU給出有效地址后,由地址變換機構自動地將頁號P送入高速緩沖寄存器,并將此頁號與高速緩存中的所有頁號進行比較,若其中有與此相匹配的頁號,便表示所要訪問的頁表項在快表中。于是,可直接從快表中讀出該頁所對應的物理塊號,并送到物理地址寄存器中。如在塊表中未找到對應的頁表項,則還須再訪問內存中的頁表,找到后,把從頁表項中讀出的物理塊號送地址寄存器;同時,再將此頁表項存入快表的一個寄存器單元中,亦即,重新修改快表。但如果聯想寄存器已滿,則OS

13、必須找到一個老的且已被認為不再需要的頁表項,將它換出。分段存儲管理:系統設置一對寄存器n 段表始址寄存器(STBR)n 用于保存正在運行進程的段表的始址。n 段表長度寄存器(STLR)n 用于保存正在運行進程的段表的長度。n 地址變換機構n 將邏輯地址中的段號與段表長度STLR進行比較。若S>STLR,表示段號太大,訪問越界,產生越界中斷信號;n 根據段表的始址和該段的段號,計算出該段對應段表項的位置,從中讀出該段在內存的起始地址,然后,再檢查段內地址d是否超過該段的段長SL。若超過,即d>SL,發出越界中斷信號;n 將該段的基址d與段內地址相加,即可得到要訪問的內存物理地址。8.

14、 在采用首次適應算法回收內存時,可能會出現幾種情況,該如何處理?a. 回收區與插入點的前一個分區相鄰接,此時可將回收區與插入點的前一分區合并,不再為回收分區分配新表項,而只修改前鄰接分區的大??; b. 回收分區與插入點的后一分區相鄰接,此時合并兩區,然后用回收區的首址作為新空閑區的首址,大小為兩者之和; c. 回收區同時與插入點的前后兩個分區鄰接,此時將三個分區合并,使用前鄰接分區的首址,大小為三區之和,取消后鄰接分區的表項; d. 回收區沒有鄰接空閑分區,則應為回收區單獨建立一個新表項,填寫回收區的首址和大小,并根據其首址,插入到空閑鏈中的適當位置.9. 影響缺頁中斷率有哪幾個主要因素?&#

15、160;  影響缺頁中斷率的因素有四個:  分配給作業的主存塊數多則缺頁率低,反之缺頁中斷率就高。  頁面大,缺頁中斷率低;頁面小缺頁中斷率高。  程序編制方法。以數組運算為例,如果每一行元素存放在一頁中,則按行處理各元素缺頁中斷率低;反之,按列處理各元素,則缺頁中斷率高。  頁面調度算法對缺頁中斷率影響很大,但不可能找到一種最佳算法。10. 什么叫碎片?(零散的小空閑區)  怎樣解決碎片問題?答:所謂碎片是指內存中出現的一些零散的小空閑區域。解決碎片的方法是移動所有占用區域,使所有的

16、空閑區合并成一片連續區域。這一過程稱為緊湊,這一技術就是緊湊技術。11. “抖動”的原因?預防方法?n 抖動,又稱為顛簸n 在虛存中,頁面在內存與外存之間頻繁調度,以至于調度頁面所需時間比進程實際運行的時間還多,此時系統效率急劇下降,甚至導致系統崩潰。這種現象稱為顛簸或抖動。n 原因n 頁面淘汰算法不合理n 分配給進程的物理頁面數太少抖動的預防辦法:n 采用局部置換策略n 把抖動影響局限在單個進程內n 把工作集算法融入到處理機調度中n 調度前檢查每個進程在內存中駐留頁面是否足夠多,如果夠則調入新的作業,否則為缺頁率高的進程增加物理塊。n 利用“L=S”準則調節缺頁率n L是缺頁之間的平均時間,

17、S處理一次缺頁的時間。n 選擇暫停的進程降低多道程序度三、應用題1. 在一個采用頁式虛擬存儲管理的系統中,某進程依次要訪問的字地址是:115,228,128,88,446,102,321,432,260,167。若作業的第0頁已經裝入內存,現分配給該作業的主存共300字,頁面的大小為100字。請回答以下問題:(1)按FIFO調度算法將產生多少次缺頁中斷,依次淘汰的頁號是什么?給出計算過程。(2)按LRU調度算法將產生多少次缺頁中斷,依次淘汰的頁號是什么?給出計算過程。2. 有一個系統其內存容量為1024KB,有8個作業同時到達,各作業需要的內存量何運行時間如表所示:作業編號需要內存量(KB)運

18、行時間(s)1140328013100346025501630371528203假定系統初啟時,將內存1024KB按作業的編號順序分給各道作業,并假定是多CPU下,分配到內存的作業都可以立即運行。問:(1)1s后,內存空白區按首次適應何最佳適應算法的鏈接方式鏈接,將如何鏈接?(2)2s后,其內存空白區按上述兩種算法如何鏈接?(3)在(2)后,此時有一個作業9要求進入內存,它需要內存量為12KB,按上述兩種算法,將把哪一塊空白區分給它?3. 設某計算機的邏輯地址空間和物理地址空間都是64KB,按字節編址。若某進程最多需要6頁(page)數據存儲空間,每頁大小為1KB。操作系統采用固定分配局部淘汰

19、策略為此進程分配4個頁幀(page frame)。頁號頁框(page frame)號裝入時刻有效位(存在位)071301142301222001391601當該進程執行到時刻260時,需要訪問邏輯地址17CAH的數據,請回答下列問題:(1)該邏輯地址對應的頁號是多少?(2)若采用先進先出(FIFO)換頁算法,該邏輯地址對應的物理地址是多少?要求給出計算過程。(3)若采用時鐘(Clock)換頁算法,該邏輯地址對應的物理地址是多少?要求給出計算過程。(設搜索下一頁的指針沿順時針方向移動,且當前指示第2頁,示意圖如下)4. 一個好的頁面替換算法應使缺頁中斷次數最少,一種方法是將正使用的頁均勻地分散在

20、整個存儲區中??梢越o每一頁框附加一個計數器,用它記錄與該頁框相關的頁的個數。當進行頁面替換時,選擇其計數器之值最小的那個頁框。(1) 利用上述思想,提出一個頁面替換算法,并回答下面的問題:A. 該計教器的初值是多少?B. 該計數器何時增值?C. 該計數器何時減值?D. 如何選擇被替換的頁?(2) 若有4個頁框,給定下面的頁訪問串,使用你的算法將會出現多少次缺頁中斷?1、2、3、4、5、3、4、1、6、7 、4、3、8、5、9、7、8、9、5、4、5、4、2(3) 給定(2) 中同樣的條件和訪問串,若采用最佳頁面替換算法,其缺頁中斷次數的最小值是多少?5. 一個采用請求式存儲管理的計算機系統,其

21、主存(實存)容量為256M字節,虛存容量(給用戶的最大地址空間)為4G字節,頁面大小為4K字節,試問: (1) 主存物理地址應設為多少位?(2) 主存中有多少物理塊?(3) 虛擬地址應該設多少位?(4) 虛擬地址空間最多可以有多少頁?(5) 頁內最大和最小偏移量是多少?參考答案一、選擇題CADCA CADCC CBDBC DDADB DCAD二、簡答題1.動態鏈接就是指當程序運行到需要調用某一模塊時,再去鏈接。對于未使用的模塊就可以不必鏈接。采用段式內存分配方法可以實現這種動態鏈接。2.靜態重定位后的程序在內存中不能移動的原因如下:靜態重定位后的程序的代碼發生了變化,由原來邏輯地址的程序已經變

22、為物理地址的程序,按物理地址的方式運行,因此不能再進行移動。動態重定位的程序在內存中可以移動的原因如下:動態重定位是在程序運行過程中由硬件進行地址變換,變換的結果存放在內存地址寄存器中。程序代碼并沒有發生變化,仍然是邏輯地址的代碼,按邏輯地址的方式運行。因此,在內存中移動程序代碼之后,僅需要根據代碼新的起始位置,重新設定基地址寄存器的值。3.存儲管理的主要任務時主存存儲分配、地址變換、存儲保護和存儲擴充4.快表的能明顯改進系統的性能的原因如下:(1)存儲器訪問具有時間和空間的"局部性",因此快表的命中率一般可達7090。(2)在系統執行過程中,每時每刻都需要訪問頁表,因此,

23、訪問時間的微笑縮短,其累計節約的時間就很大。5.分頁與分段存儲管理的主要區別如表所列 分頁 分段 一維連續邏輯地址空間 二維邏輯地址空間 頁是信息的物理單位 段是信息的邏輯單位 頁是面向系統的 段是面向用戶的 頁內的信息邏輯上是不可能完整的 段內的信息在邏輯上是完整的 頁的大小固定,由系統劃分 段長可變 對用戶透明 用戶可見 便于存儲保護 適于動態鏈接和共享 以頁長為單位分配空間不需要緊湊技術 以段長為單位分配空間 以頁為單位進行交換 以段為單位進行交換 存在內零頭 存在外零頭,需采用緊湊技術 提出分頁管理的目的是為了提高內存空間的利用率;提出分段管理的目的除了可以提高內存空間的利用率(相對分

24、區管理而言)外,主要是為了更好的實現程序的共享和動態鏈接,方便用戶編程。6.根本區別就在于,虛擬管理允許部分裝入和部分對換,而實存管理不允許這樣做。所謂"部分裝入",指的是一道應用程序不是全部裝入內存以后才開始執行而是只裝入其中一部分,甚至一點都不裝入就開始運行,然后在運行的構成中根據需要逐步的裝入其余部分;"部分對換",指的是當內存已滿而又有新的將"部分"需要裝入時,要把已在內存的某一"部分"換出去,以騰出空間存放新來者。部分裝入和部分對換的結果是可以用較小的內存運行較大的程序。實存管理則不同,它所要求的是整體裝

25、入。7.參考講義8.(1)回收區與插入點的前一個空閑分區F1相鄰接,此時應將回收區與插入點的前一分區合并,不必為回收分區分配新表項,而只須修改其前一分區F1的大小。 (2)回收區與插入點的后一個空閑分區F2相鄰接,此時應將兩分區合并,形成新的空閑分區,但用回收區的首址作為新空閑分區的首址,大小為兩者之和。 (3)回收區同時與插入點的前、后兩個分區鄰接,此時將三個分區合并,使用F1的表項和F1的首址,取消F2的表項,大小為三者之和。 (4)回收區既不與F1鄰接,又不與F2鄰接。這時應為回收區單獨建立一新表項,添寫回收區的首址和大小,并根據其首址插入到空閑鏈中的適當位置。9.影響缺頁中斷率的因素有

26、四個: 分配給作業的主存塊數多則缺頁率低,反之缺頁中斷率就高。 頁面大,缺頁中斷率低;頁面小缺頁中斷率高。 程序編制方法。以數組運算為例,如果每一行元素存放在一頁中,則按行處理各元素缺頁中斷率低;反之,按列處理各元素,則缺頁中斷率高。 頁面調度算法對缺頁中斷率影響很大,但不可能找到一種最佳算法。10.所謂碎片是指內存中出現的一些零散的小空閑區域。解決碎片的方法是移動所有占用區域,使所有的空閑區合并成一片連續區域。這一過程稱為緊湊,這一技術就是緊湊技術。11.參考講義三、應用題1.因為頁面的大小是100字,所以字地址的低兩位是頁內地址其余部分是頁號。因此,進程要依次訪問的頁面號是:1,2,1,0,4,1,3,4,2,1。又因為分配給用戶的主存共300字,即是300/100=3幀。 (2分)(1)FIFO調度算法執行過程:1 2 1 0 4 1 3 4 2 1 缺頁 缺頁 缺頁 缺頁 缺頁 因此,缺頁5次,依

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