操作系统---第三章内存管理---虚拟内存管理---选择题

1为什么虚拟内存只能建立在离散分配的基础上呢？

因为装入程序时，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的基础上。
有以下三种实现方式：（1）请求分页存储管理方式（2）请求分段存储管理方式（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。

2分配页框到底是什么意思？

页框是指真正调入内存的页，分配页框就是将硬盘（也就是外存）中的页调入内存。

3请求分页存储管理方式和基本分页存储管理方式的区别是什么？

请求分页存储管理方式采取虚拟技术，因此运行时，不必将作业一次性全部装入内存；但基本分页存储管理方式运行时必须将作业全部调入内存。

4什么是Belady现象？

所谓Belady现象是指采用FIFO算法时，如果对一个进程未分配它所要求的全部页面，有时就会出现分配的页面数增多但缺页率反而提高的异常现象。

Belady现象的原因是因为FIFO算法的置换特征与进程访问内存的动态特征是矛盾的，即被置换的页面并不是进程不会访问的。
FIFO的性能较差，因为较早调入的页往往是经常被访问的页，这些页在FIFO算法中被反复调入，从而产生了Belady现象。

5LRU算法

某虚拟存储器采用页式内存管理，使用LRU页面替换算法，考虑页面访问地址序列 1 8 1 7 8 2 7 2 1 8 3 8 2 1 3 1 7 1 3 7。假定内存容量为4个页面，开始时是空的，则页面失效次数是？
别忘了一开始要调入的四个页面。

6请求分页存储管理的特点

请求分页存储管理就是为了解决内存容量不足而使用的方法，它基于局部性原理实现了以时间换取空间的目的。它的主要特点是间接扩充了内存。

7快表是用来干嘛的？

计算机系统中，为了提高系统的存取速度，在地址映射机制中增加一个小容量的硬件部件—快表（又称相联存储器），用来存放当前访问最频繁的少数活动页面的页号。快表查找内存块的物理地址消耗的时间大大降低，使得系统效率得到很大提高。

8工作集页面在虚拟存储器中会导致什么结果？

相较于工作集页面在主存储器中，页面会频繁的调入调出。

9如果CPU的利用率很低而交换空间的磁盘利用率很高，那么说明需要扩充物理内存

CPU的利用率低说明正在运行的作业很少，磁盘的利用率很高说明页面交换很频繁，这就说明物理块号太少了。

9什么是抖动？

在页面置换过程中，一种最糟糕的情形是，刚刚换出的页面马上又要换入主存，刚刚换入的页面马上又要换出主存，这种频繁的页面调度行为称为抖动或颠簸。若一个进程在换页上用的时间多于执行时间，则这个过程就在颠簸。
频繁发生抖动的主要原因是，某个进程频繁访问的页面数目高于可用的物理页帧数目。虚拟内存技术可在内存中保留更多的进程以提高系统效率。在稳定状态，几乎主存的所有空间都被进程块占据，处理机和操作系统可以直接访问到尽可能多的进程。然而，如果管理不当，那么处理机的大部分时间都将用于交换块，即请求调入页面的操作，而不是执行进程的指令，因此会大大降低系统效率。
撤销部分进程可以减少所要用到的页数，防止抖动。

10系统为某进程分配了4个页框，该进程已访问的页号序列为2，0，2，9，3，4，2，8，2，4，8，4，5.若该进程要访问的下一页的页号为7，依据LRU算法，应淘汰页的页号是？

so-easy。应淘汰的页号为2。

11某系统采用LRU页置换算法和局部置换策略，若系统为进程P预分配了4个页框，进程P访问页号的序列为0，1，2，7，0，5，3，5，0，2，7，6，则进程访问上述页的过程中，产生页置换的总次数是 5

这里需要注意的是页置换次数与缺页次数是不同的。缺页次数的话还要把前四次缺页加上，页置换则不需要。

12缺页率，磁盘读写时间，内存访问时间，执行缺页处理程序的CPU时间都会影响请求分页系统有效访存时间。

内存访问时间是在不缺页的时候用的，从内存中把需要的页调出来。
磁盘读写时间是在缺页的时候，把页面从外存调入内存的时候用的。

13二级页表各组之间离散

14段式的优点

有利于编程，用户将作业按逻辑关系划分为若干段
便于共享，因为一段就代表一个功能
便于分段保护
便于动态链接，动态增长

15我以为物理地址就是页号拼接页内偏移

我感觉有点违反我的认知，为什么是直接相加呢？我好像知识点有点记串了。
如果有从虚页号到物理块号的映射表的话，那就是拼接。如果没有，那就要求出页式或段式的基址再加上偏移。

16单一分区：用户区只有一个进程

固定分区：事先划分为多个区
可变分区：将用户的当前空闲区一部分分给用户，一部分空闲

17实存管理缺点：大作业受限，多道性受到影响受限；驻留性导致内存存在浪费现象；降低处理机利用率，降低系统吞吐量。

解决办法：从逻辑上扩充内存，如c语言的main函数必须装入内存，其他函数根据需要装入。覆盖和虚拟存储器都是部分装入，覆盖由用户操作，虚拟存储器是由操作系统提供支撑。

18虚拟存储器基于程序访问的局部性原理。

时间局部性：刚访问的数据不久再次被访问
空间局部性：程序的主体为顺序结构，在内存中通常顺序存放。因此程序在一段时间内访问的地址空间可能集中在一段范围内。

19虚拟存储器的最大容量是由CPU的寻址范围决定的，跟地址寄存器有关；逻辑容量还好考虑到内外存容量之和，也就是CPU可以实实在在用上的容量。

虚拟存储器运行速度接近内存，位成本接近外存。可以在小内存中运行大作业。

20实存-请求页式=请求调页+页面置换

21缺页中断与一般中断具有明显区别：在指令执行期间产生和处理中断

22固定分配局部置换；可变分配全局置换；可变分配局部置换

23预调针对顺序结构