OS-练习题（10~13）

目录

课时十 内存管理（一）

1.内存管理的基本原理和要求

课时十一 内存管理（二）

1.连续分配管理

2.动态分区分配

 课时十二 内存管理（三）

1.分页存储管理方式

 2.分段存储管理方式

 3.段页式存储管理方式

 课时十三 虚拟内存管理

1.虚拟内存的基本概念

 2.页面置换算法

页面置换算法的对比：

 3.页面分配策略

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课时十 内存管理（一）

1.内存管理的基本原理和要求

题 1.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，形成逻辑

地址的阶段是（ ）

A.编辑         B.编译         C. 链接          D.装载

答案：C

题 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，每个用户占用 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

答案：D

解析：选项A、B显然错误，选项 中编址空间的大小取决于硬件的访存能力，一般由地址总线宽度决定。选项D中虚拟内存的管理需要由相关的硬件和软件支持，有请求分页页表机制、缺页中断机构、地址变换机构等。

题 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

答案：B

解析：进程正在进行I/O操作时不能换出主存，否则其I/O数据区将被新换入的进程占用，导致错误。不过可以在操作系统中开辟I/O缓冲区，将数据从外设输 入或将数据输出到外设的I/O活动在系统缓冲区中进行，这时系统缓冲区与外设I/O时，进程交换不受限制。

课时十一 内存管理（二）

1.连续分配管理

1）单一连续分配

题 1.连续存储分配时，存储单元的地址( )。

A. 一定连续

B.一定不连续

C.不一定连续

D.部分连续，部分不连续

答案：A

2）固定分区分配

题 1.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.栈保护

答案：A

解析：分区分配存储管理方式的保护措施是设置界地址寄存器。每个进程都有自己独立的进程空间，如果一个进程在运行时所产生的地址在其地址空间之外，则发生地址越界。当程序要访问某个内存单元时，由硬件检查是否允许，如果允许则执行，否则产生地址越界中新，由OS进行相应处理

题 2.分区管理要求对每个作业都分配( )的内存单元。

A. 地址连续

B.若干地址不连续

C.若干连续的帧

D.若干不连续的帧

答案：A

解析：分区分配方式属于连续分配管理方式，分为固定分区分配和动态分配，这

两个分区分配方式都会为每个作业分配地址连续的内存单元

2.动态分区分配

题 1.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(Best Fit)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.7MB        B. 9MB         C.10MB        D.15MB

答案：B

解析：最佳适配算法是指每次为作业分配内存空间时，总是找到能满足空间大小需要的最小空闲分区给作业，可以产生最小的内存空间分区。下图显示了这个过程的主存空间变化。

 课时十二 内存管理（三）

1.分页存储管理方式

1）基本分页存储管理方式

③页表

题 1.假设某系统物理内存大小为 4GB，页面大小为 4KB，则每个页表项至少应该为多少字节？

④地址变换机构

a.基本的地址变换结构

题 1.若页面大小 L为1KB，页号 2对应的物理块为 b=8,计算逻辑地址 A=2500的物理地址 E

分页管理方式的两个主要问题：

Ⅰ.每次访存操作都需要进行逻辑地址到物理地址的转换，地址转换过程必须足

够快，否则访存速度会降低;

Ⅱ.每个进程引入页表，用于存储映射机制，页表不能太大，否则内存利用率会

会降低。

b.具有快表的地址变换机构

题 1.某系统使用基本分页存储管理，并采用了具有快表的地址变换机构。访问一次快表耗时 1μs，访问一次内存耗时 100μs。若快表的命中率为 90%，那么访问一个逻辑地址的平均耗时是多少？

 ④两级页表

题 1.将逻辑地址（0000000000,0000000001,111111111111）转换为物理地址(用十进制表示)。

 

题 2.某系统按字节编址，采用 40位逻辑地址，页面大小位 4KB，页表项大小为 4B，假设采用纯页式存储，则要采用( )级页表，页内偏移量为( )位？

 2.分段存储管理方式

题 1.一个OS采用分段存储管理方式，支持的最大段长位64KB，一个进程的段表如表所示(十进制)。请问：逻辑地址 0x47FD5H 对应的物理地址是多少？逻辑地址 0x003FFH对应的物理地址是多少？

 3.段页式存储管理方式

 课时十三 虚拟内存管理

1.虚拟内存的基本概念

题 1.下列关于虚拟存储器的叙述中，正确的是( )

A.虚拟存储只能基于连续分配技术

B. 虚拟存储只能基于非连续分配技术

C.虚拟存储容量只受外存容量限制

D.虚拟存储容量只受内存容量限制

答案：B

解析：装入程序时，只将程序的一部分装入内存，而将其余部分留在外存，就可以启动程序执行。采用连续分配方式时，会使相当一部分内存空间都处于暂时或“永久”的空闲状态，造成内存资源的严重浪费，也无法从逻辑上扩大内存容量，因此虚拟内存的实现只能建立在离散分配的内存管理基础上。有以下三种实现方式：①请求分页存储管理；②请求分段存储管理；③请求段页式存储管理。虚拟存储器容量既不受外存容量限制，又不受内存容量限制，而是由CPU的寻址范围决定的。

题 2.虚拟存储技术是( )

A.补充内存物理空间的技术

B. 补充内存逻辑空间的技术

C.补充外存空间的技术

D.扩充输入/输出缓冲区的技术

答案：B

解析：虚拟存储技术并未实际扩充内存、外存，而是采用相关技术相对地扩充主存。

题 3.覆盖技术与虚拟存储技术有何本质上的不同？交换技术与虚拟存储技术中 使用的调入/调出技术有何相同与不同之处？

解析：

1）覆盖技术与虚拟存储技术最本质的 不同 在于， 覆盖程序段的最大长度 要受内存容量大小的限制，而虚拟存储器中程序的最大长度不受内存容量的限制，只受计算机地址结构的限制。另外，覆盖技术中的覆盖段由程序员设计，且要求 覆盖段中的各个覆盖具有相对独立性 ，不存在直接联系或相互交叉访问；而虚拟存储技术对用户的程序段没有这种要求。

2）交换技术就是把暂时不用的某个程序及数据从内存移到外存中，以便腾出必要的内存空间，或把指定的程序或数据从外存读到内存中的一种内存扩充技术。 交换技术与虚存中使用的调入/调出技术的主要区别是： 交换技术调入/调出整个进程 ，因此一个进程的大小要受内存容量大小的限制；而虚存中使用的调入/ 调出技术在内存和外存之间 来回传递的是页面或分段 ，而不是整个进程，从而使得进程的地址映射具有更大的灵活性，且允许进程的大小比可用的内存空间大。

 2.页面置换算法

1）最佳(OPT)置换算法

算法思想：选择以后永不使用的页面淘汰或者在最长时间内不再被访问的页面， 以保证获得最低的缺页率。

题 1.假定系统为某进程分配了三个物理块，并考虑有页面号引用串 7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1。采用最佳置换算法，产生几次中断以及页面置换的次数式多少？

2）先进先出(FIFO)页面置换算法

算法思想：优先淘汰最早进入内存的页面，即在内存中驻留时间最久的页面。

题 1.假定系统为某进程分配了三个物理块，并考虑有页面号引用串 7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1 。采用先进先出(FIFO)置换算法，产生几次中断以及页面置换的次数式多少？

 

题 2.若页面访问顺序为 3,2,1,0,3,2,4,3,2,1,0,4 。若采用FIFO置换算法，当分配的物理块为 3个时，缺页次数为 9次；当分配的物理块为 4个时，缺页次数为 10次。分配给进程的物理块增多，但缺页次数不减反增。

 

3）最近最久未使用(LRU)置换算法

算法思想：选择最近最久时间未访问过的页面予以淘汰。

题 1. 假定系统为某进程分配了三个物理块，并考虑有页面号引用串 7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1。采用最近最久未使用(LRU)置换算法，产生几次中断以及页面置换的次数式多少？

 

4）时钟(CLOCK)置换算法

算法要循环扫描缓冲区，像时钟的指针一样转动，所以称为CLOCK算法，又称最近未用 (NRU)算法.

 

题 1.假设系统为进程分配了 个内存块，并考虑到有以下页面号引用串： 1,3,4,2,5,6,3,4,7 。

页面置换算法的对比：

 

题 2.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 ，当分配给作业的物理块数分别为 3和 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)，并比较结果。

1）最佳置换算法

2）先进先出置换算法

3）最近最久未使用算法

解析：

1）根据页面走向，使用 最佳置换算法 时，页面置换情况见下表。

2）根据页面走向，使用先进先出页面淘汰算法时，页面置换情况见下表。

物理块数为 3 时：

 3）根据页面走向，使用最近最久未使用页面淘汰算法时，页面置换情况见下表。

题 3.某系统有 4 个页框，某个进程的页面使用情况见下表，问采用FIFO、LRU。简单CLOCK和改进型CLOCK置换算法，将会替换哪一页？  

 3.页面分配策略

题 1.当系统发生抖动时，可以采取的有效措施是( )。

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

答案：A

解析：在具有对换功能的操作系统中，通常把外存分为文件区和对换区。前者用于存放文件，后者用于存放从内存换出的进程。抖动现象是指刚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，导致系统性能下降。撤销部分进程可以减少所要用到的页面数，防止抖动。对换区大小和进程优先级都与抖动无关。

题 2.某进程访问页面的序列如下所示。

 若工作集的窗口大小为 ，则在 时刻的工作集为( )。

注：文章仅用于个人期末复习，资料来源蜂考，侵删。