第4章 存储器管理Word文件下载.docx
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C.可以不同但预先固定D.可以不同但根据作业长度固定
21.虚拟存储器最基本的特征是多次性，该特征主要是基于局部性原理，实现虚拟存储器最关键的技术是___________。
A.内存分配B.置换算法C.请求调页（段）D.对换空间管理。
22.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
23.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
24.在分页系统环境下,程序员编制的程序,其地址空间是连续的,分页是由________完成的。
A.程序员B.编译地址C.用户D.系统
26.虚拟存储管理系统的基础是程序的_______理论。
A.局部性B.全局性C.动态性D.虚拟性
28.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的过程中不能被修改,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
四、填空题
1.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______.
7.重定位的方式有_______和_________两种。
9.页表表目的主要内容包括______和_______.
11.分区管理中采用"
首次适应"
分配算法时,应将空闲区按_______次序登记在空闲区表中。
12.在请求调页系统中有着多种置换算法;
选择最先进入内存的页面予以淘汰的算法称为______;
选择在以后不再使用的页面予以淘汰的算法称为______；
选择自上次访问以来所经历时间最长的页面予以淘汰的算法称为_________
17.在页式和段式管理中,指令的地址部分结构形式分别为________和_________。
18.段表表目的主要内容包括___________。
19.假设某程序的页面访问序列为1、2、3、4、5、2、3、1、2、3、4、5、1、2、3、4且开始执行时主存中没有页面,则在分配给该程序的物理块数是3且采用FIFO方式时缺页次数是______；
在分配给程序的物理块数是4且采用FIFO方式时,缺页次数是______。
在分配给该程序的物理块数是3且采用LRU方式时,缺页次数是________。
在分配给该程序的物理块数为4且采用LRU方式时,缺页次数是____________。
20.把_________地址转换为__________地址的工作称为地址映射。
21.静态重定位在_________时进行;
而动态重定位在_________时进行。
27.在虚拟段式存储管理中,若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长,则发生______.
二．算法题
2.己知某分页系统,主存容量为64K,页面大小为1K,对一个4页大的作业;
其0、1、2、3页分别被分配到主存的2、4、6、7块中。
将十进制的逻辑地址1023、2500、3500、4500转换成物理地址。
7.某段式存储管理系统中,有一作业的段表（SMT）如下表所示,求逻辑地址[0,65],[1,55],[2,90],[3,20]对应的主存地址（按十进制）。
段号
段长〈容量〉
主存起始地址
状态
1
2
3
200
50
100
150
600
850
1000
9.在一个请求分页存储管理系统中,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分别为3、4时,试计算采用下述页面淘汰算法时的缺页率（假设开始执行时主存中没有页面）,并比较所得结果。
（1）最佳置换淘汰算法
（2）先进先出淘汰算法
（3）最近最久未使用淘汰算法
11.设有一页式存储管理系统,向用户提供的逻辑地址空间最大为16页,每页2048字节,内存总共有8个存储块,试问逻辑地址至少应为多少位?
内存空间有多大?
12.在一个段式存储管理系统中,其段表为:
段号内存起始地址段长
0210500
1235020
210090
31350590
4193895
试求下述逻辑地址对应的物理地址是什么?
段号段内位移
1430
210
3500
4400
5112
632
15.若在一分页存储管理系统中,某作业的页表如下所示。
已知页面大小为1024字节,试将逻辑地址1011,2148,3000,4000,5012转化为相应的物理地址。
页号块号
02
13
21
06
18.考虑下面的页访问串:
1,2,3,4,2,1,3,4,2,1
假定分别有3个页块,应用下面的页面替换算法,各会出现多少次缺页中断?
（1）LRU:
（2）FIFO:
（3）Optima1.
19.对于所给定的如表4.2所示的段表,下面逻辑地址所对应的物理地址是什么?
（1）0,430；
（2）1,10；
（3）1,11；
（4）2,500；
（5）3,400；
（6）4,112
表4-2
段
基址
长度
219
2300
14
90
1327
580
4
1952
96
4.4自测练习答案
一、判断题
1.√2.×
3.×
4.√5.√6.×
7.√8.×
9.×
10.√
二、选择题
1.C2.B3.B4.D5.D6.A7.C8.D9.A10.A11.A12.A13.D
14.A15.D16.A17.D18.D19.C20.A21.B22.B23.A24.D25.D16.A27.A28.B29.A30.B
一、填空题
1.地址变换
7.静态重定位动态重定位9.页号块号
11.地址递增12.FIFO算法OPT算法LRU算法LFU算法
16.先进先出最近最久未使用
17.页号及页内位移段号及段内位移18.段号、段在内存的起始地址、段长度
19.1314141220.逻辑物理21.程序装入内存程序执行
27.地址越界中断
2.分析：
在分页系统中进行地址转换时,地址交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,并把块号和页内地址分别送入物理地址寄存器的块号和块内地址字段中,形成物理地址。
答:
（1）对上述逻辑地址,可先计算出它们的页号和页内地址（逻辑地址除以页面大小，得到的商为页号,余数为页内地址）,然后通过页表转换成对应的物理地址。
逻辑地址1023:
1023/1k,得到页号为0,页内地址为1023,查页表找到对应的物理块号为2,故物理地址为2×
1K+1023=3071。
逻辑地址2500：
2500/1K，得到页号为2,页内地址为452,查页表找到对应的物理块号为6,故物理地址为6×
1K+452=6596。
③逻辑地址3500:
3500/1K,得到页号为3,:
页内地址为428,查页表牛找到对应的物理块号为7,故物理地址为7×
1K+428=7596。
④逻辑地址4500:
4500/1K,得到页号为4,页内地址为404,因页号不小于页表长度,故产生越界中断。
（2）逻辑地址1023的地址变换过程如图4.12所示,其中的页表项中没考虑每页的访问权限。
7.解：
逻辑地址[0,65]：
对应的主存地址为600+65=665
逻辑地址[1,55]:
因段内地址超过段长,所以产生段地址越界中断。
逻辑地址[2,90]:
对应的主存地址为1000+90=1090。
逻辑地址[3,2O]:
因为状态位为1,即该段在辅存中,所以产生缺页中断。
8.分析：
首次适应算法要求空闲分区按地址递增的次序排列,在进行内存分配时,总是从空闲分区农首开始顺序查找,直到找到第一个能满足其大小要求的空闲分区为止.然后,再按照作业大小,从该分区中划出一块内存空间分配给请求者,余下的空闲分区仍留在空闲分区表中。
最佳适应算法要求空闲分区按大小递增的次序排列,在进行内存分配时,总是从空闲分区农首开始顺序查找,直到找到第一个能满足其大小要求的空闲分区为止.如果该空闲分区大于作业的大小,则与首次适应算法相同,将剩余空闲区仍留在空闲区农中。
解：
若采用最佳适应算法,在申请96K存储区时,选中的是5号分区,5号分区大小与申请空间大小一致,应从空闲分区表中删去该表项:
接着申请2OK时,选中1号分区,分配后1号分区还剩下12IQ最后申请200K,选中4号分区,分配后剩下18K。
显然采用最佳适应算法进行内存分配,可以满足该作业序列的需求。
为作业序列分配了内存空间后,空闲分区表如表5.3（a）所示。
若采用首次适应算法,在申请96K存储区时,选中的是4号分区,进行分配后4号分区还剩下122IQ接着申请2OK,选中1号分区,分配后剩下12IQ最后申请200K,现有的五个分区都无法满足要求,该作业等待。
显然采用首次适应算法进行内存分配,无法满足该作业序列的需求。
这时的空闲分区表如表5.3（B）所示。
分区号
大小
起始地址
12K
100K
10K
150K
5K
200K
18K
220K
表5.3分配后的空闲分区表
（A）（B）
122K
5
96K
530K
9.解:
（1）根据所给页面走向,使用最佳页面淘汰算法时,页面置换情况如下:
走向432143543215
块14444422
块2333331
块321555
缺页缺缺缺缺缺缺缺
缺页率为:
7/12
块1444441
块233333
块32222
块4155
缺页缺缺缺缺缺缺
6/12
由上述结果可以看出,增加分配给作业的内存块数可以降低缺页率。
（2）根据所给页面走向,使用先进先出页面淘汰算法时,页面置换情况如下:
块1444111555
块233344422
块32223331
缺页缺缺缺缺缺缺缺缺缺
9/12
块14444555511
块2333344445
块322223333
块41111222
缺页缺缺缺缺缺缺缺缺缺缺
10/12
由上述结果可以看出,对先进先出算法而言,增加分配给作业的内存块数反而使缺页率上升,这种异常现象称为Belady现象。
（3）根据所给页面走向,使用最近最久未使用页面淘汰算法时,页面置换情况如下:
走向432143543215
块14441115222
块2333444411
块322233335
10/12
块144444445
块23333333
块3225511
块411222
缺页缺缺缺缺缺缺缺缺
8/12
12.答：
分析：
在段式存储管理系统中,为了实现从逻辑地址到物理地址的转换,系统将逻辑地址中的段号与段表长度进行比较,若段号超过了段表长度,则表示段号太大,于是产生越界中断信号;
若未越界,则根据段表始址和段号计算出该段对应段表项的位置,从中读出该段在内存的起始地址,然后,再检查段内地址是否超过该段的段长。
若超过则同样发出越界中断信号;
若未越界,则将该段的起始地址与段内位移相加,从而得到了要访问的物理地址如下:
（1）由于第0段的内存始址为210,段长为500,故逻辑地址[0,430]是合法地址。
逻辑地址[0,430]对应的物理地址为210+430=640。
（2）由于第1段的内存始址为2350,段长为20,故逻辑地址[1,10]是合法地址。
逻辑地址[1,10]对应前物理地址为2350+10=2360。
（3）由于第2段起始地址为100,段长为90,所给逻辑地址[2,500]非法。
（4）由于第3段的内存始址为1350,段长为590,故逻辑地址[3,400]是合法地址。
逻辑地址[3,400]对应的物理地址为1350+400=1750。
（5）由于第4段的内存始址为1938,段长为95,所给逻辑地址[4,112]非法。
（6）由于系统中不存在第5段,所给逻辑地址[5,32]非法。
15.答：
在页式存储管理系统中,当进程要访问某个逻辑地址中的数据时,分页地址变换机构自动地将这辑地址分为页号和页内位移两部分,再以页号为索引去检索页表.在执行检索之前,先将页号与页表长度进行比较,如果页号超过了页表长度,则表示本次所访问的地址已超越进程的地址空间,系统产生地址越界中断.如果页访问合法,则由页表始址和页号计算出相应页表项的位置,从中得到该页的物理块号,并将它装入物理地址寄存器的块号部分。
与此同时,再将逻辑地址寄存器中的页内地址直接送入物理地址寄存器的块内地址部分。
这样便完成了从逻辑地址到物理地址的变换。
本题中,为了描述方便,设页号为P,页内位移为W,逻辑地址为A,页面大小为L,则：
P=int（A/L）
W=AmodL
（1）对于逻辑地址1011
P=int（1011/1024）=O
W=1011mod1O24=1011
查页表第0页在第2块,所以物理地址为3059。
（2）对于逻辑地址2148
P=int（2148/1024）=2
W=2148mod1024=100
查页表第2页在第1块,所以物理地址为1124。
（3）对于逻辑地址3000
P=int（3000/1094）=2
W=3000mod1024=952
查页表第2页在第1块,所以物理地址为1976。
（4）对于逻辑地址4000
P=int（4000/1024）=3
W=4000mod1024=928
查页表第3页在第6块,所以物理地址为7072。
（5）对于逻辑地址5012
P=int（5012/1024）=4
W=5012mod1024=916
因页号超过页表长度,该逻辑地址非法。
18.答：
应用上面的算法,各会出现的缺页中断次数如表4.4所示.
注意:
所给定的页块初始均为空,因此,首次访问一页时就会发生缺页中断.
表4.4
页块号
LRU
FIFO
Optimal
20
17
18
15
16
11
10
8
12
7
6
9
21.答:
在本题中,一页大小为2048字节,则逻辑地址4865的页号及页内位移为:
页号P为：
4865/2048=2
页内位移W为：
4865-2048×
2=769
然后,通过页表查知物理块号为6,将物理块号与逻辑地址中的页内位移拼接,形成物理地址,即:
6×
2048=13057其地址变幻过程如图5.13所示。
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