1、系统中磁头停留在磁道号为100的磁道上，这时先后有4个进程提出了磁盘访问请求，要访问磁盘的磁道号按申请到达的先后顺序依次为：55、120、39、110。移动臂的运动方向：沿磁道号递减的方向移动。若分别采用FCFS磁盘调度算法、SSTF算法、SCAN算法时，所需寻道长度分别为多少？ FCFS算法：100-55+ 120-55+ 120-39+ 110-39 = 262 SSTF算法：110-100 +120-110 + 120-55 + 55-39 = 101 SCAN算法： 100-55+ 55-39 +110-39 + 120-110 = 142 2、假设磁盘有200个磁道，磁盘请求队列中是一些随机请求，它们照到达的次序分别处于55、58、39、18、90、160、150、38、184号磁道上，当前磁头在100号磁道上，并向磁道号增加的方向上移动。请给出按FCFS、SSTF、SCAN及CSCAN算法进行磁盘调度时满足请求的次序，并计算它们的平
1、在FAT16文件系统中，且每个盘块的大小是512字节， 1)如果每个簇可以有4个盘块，可以管理的最大分区空间是多少？ 2)如果每个簇可以有64个盘块，可以管理的最大分区空间又是多少？ 答： 1）216 * 4 * 512 = 128M 2）216 * 64 * 512 = 2G 2、某操作系统的磁盘文件空间共有500块，若用字长为32位的位示图管理盘块空间，试问： 1)位示图需要多少个字？ 2)如果b（盘块号）, i， j从1开始计数，第i字第j位对应的块号是多少？ 3)如果b（盘块号）, i， j 从0开始计数，第i字第j位对应的块号是多少？ 答： 1）[500/32] =16 2) b = 32* (i-1) +j 3）b= 32*i+j 3、有3200个磁盘块可用来存储信息，如果用字长为16位的字来构造位示图，若位示图部分内容如图所示。 1)位示图共需多少个字？ 2)若某文件长度为3200B，每个盘块为512个字节，采用链接结构且盘块从1开始计数，系统将为 其分配哪些磁盘块？ 3)试具体说明分配过程。 4)若要释放磁盘的第300块，应如何处理？ 1）3200/16=200 2）3200/512 =7 ； 20、24、25、26、27、37和38 3）顺序检索位示图，从中找到第一个值为0的二进制位，得到行号i=2，列号j=4 ;计算出找到的第一个盘块是 B1 = （2-1)*16+4=20 第二个值为0的二进制位，得到行号i=2，列号j=8. ;计算出找到的第一个盘块是 B2=(2-1)*16+8=24 …………. 修改位示图，令Map[2,4]=Map[2,8] = …..=1,并将对应块20、24……. 分配出去。 4）计算出磁盘第300块所对应的二进制位的行号i和列号j : i = (300-1)/16 + 1 = 19 j = (300-1)MOD16 + 1= 12 修改位示图，令Map[19，12]=0，表示对应块为空闲块。
一、选择题 1．存储器管理的主要功能是内存分配、地址映射、内存保护和( )。 A．内存扩充 B．外存扩充 C内存和外存扩充 D．地址保护 2．把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作( ) A．编译 B．连接 C．运行 D．重定位 3．物理地址对应的是( )。 A．模块中的地址 B． 内存中的地址 C．外存中的地址 D．数据的起始地址 4．逻辑地址对应的是( ) A．数据的起始地址 B．内存中的地址 C．模块中的地址 D．外存中的地址 5．动态重定位是在( )时进行的重定位。 A．程序执行时 B．开机时 C．启动时 D．装入内存时 6．静态重定位是在( )时进行的重定位。 A．程序执行时 B．开机时 C．启动时 D．装入内存时 7．在目标程序装入内存时，一次性完成地址修改的方式是( ) A 静态重定位 B．动态重定位 C．静态连接 D．动态连接 8．下列关于缓冲技术描述正确的是( ) A．以空间换取时间的技术 B．以时间换取空间的技术 C．是为了协调CPU与内存之间的速度 D．是为了提高外设的处理速度 9．可变式分区管理的分配策略中，首次适应算法是按照 ( ) 顺序排列空闲区。 A．起始地址递减 B．起始地址任意 C．起始地址递增 D．分区大小递增 10．可变式分区又称为动态分区，它是在系统运行过程中，( )时动态建立的。 A．在作业装入 B．在作业创建 C．在作业完成 D．在作业未装入 11．在可变分区存储管理中，将空闲区按照长度递增的顺序排列的分配算法是( ) A．首次适应算法 B．最佳适应算法 C．最坏适应算法 D．循环首次适应算法 12．可重定位分区分配中的碎片是( ) A．磁盘的一小部分 B．外存的一小部分 C．内存中容量小、无法利用的小分区 D．内存中的小分区 13．在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映射是通过( )实现的。 A．段表 B．页表 C．PCB D．JCB 14．请求分页存储管理中，若把页面尺寸增加一倍，在程序顺序执行时，则一般缺页中断次数会( )。 A．增加 B．减少 C．不变 D．可能增加也可能减少 15．页表的作用是实现从页号到物理块号的( )。 A．逻辑映射 B．物理映射 C．地址映射 D．逻辑地址映射 16．虚拟存储器的基本特征是：虚拟扩充、部分装入、离散分配和( ) A．虚拟保护 B．虚拟装入 C．一次对换 D．多次对换 17．虚拟存储管理策略可以( )。 A．扩大物理内存容量 B．扩大物理外存容量 C．扩大逻辑内存容量 D．扩大逻辑外存容量 18．虚拟存储器受到的限制有外存的容量和( )。 A．指令中表示地址的字长 B．内存的容量 C．硬件的好坏 D．以上的观点都对 19．在页式存储管理中，每当CPU形成一个有效地址时，要查页表，这—工作是由( )实现
第四章存储管理 1. C存储管理支持多道程序设计，算法简单，但存储碎片多。 A. 段式 B. 页式 C. 固定分区 D. 段页式 2.虚拟存储技术是 B 。 A. 补充内存物理空间的技术 B. 补充相对地址空间的技术 C. 扩充外存空间的技术 D. 扩充输入输出缓冲区的技术 3.虚拟内存的容量只受 D 的限制。 A. 物理内存的大小 B. 磁盘空间的大小 C. 数据存放的实际地址 D. 计算机地址位数 4.动态页式管理中的 C 是：当内存中没有空闲页时，如何将已占据的页释放。 A. 调入策略 B. 地址变换 C. 替换策略 D. 调度算法 5.多重分区管理要求对每一个作业都分配 B 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 6.段页式管理每取一数据，要访问 C 次内存。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 7.分段管理提供 B 维的地址结构。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 8.系统抖动是指 B。 A. 使用计算机时，屏幕闪烁的现象 B. 刚被调出内存的页又立刻被调入所形成的频繁调入调出的现象 C. 系统盘不干净，操作系统不稳定的现象 D. 由于内存分配不当，造成内存不够的现象 9.在 A中，不可能产生系统抖动现象。 A. 静态分区管理 B. 请求分页式管理 C. 段式存储管理 D. 段页式存储管理 10.在分段管理中 A 。 A. 以段为单元分配，每段是一个连续存储区 B. 段与段之间必定不连续 C. 段与段之间必定连续 D. 每段是等长的 11.请求分页式管理常用的替换策略之一有 A 。 A. LRU B. BF C. SCBF D. FPF 12.可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为 D 。 A. 名称空间 B. 虚拟地址空间 C. 相对地址空间 D. 物理地址空间 13. C 存储管理方式提供二维地址结构。 A. 固定分区 B. 分页
存储器管理 单项选择题 存储管理的目的是（）。 A.方便用户 B.提高内存利用率 C.方便用户和提高内存利用率 D.增加内存实际容量 外存（如磁盘）上存放的程序和数据（）。 A．可由CPU直接访问 B．必须在CPU访问之前移入内存 C．是必须由文件系统管理的 D．必须由进程调度程序管理 当程序经过编译或者汇编以后，形成了一种由机器指令组成的集合，被称为（）。 A.源程序 B.目标程序 C.可执行程序 D.非执行程序 4、可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为（ D ）。 A.符号名空间 B.虚拟地址空间 C.相对地址空间 D.物理地址空间 5、经过（），目标程序可以不经过任何改动而装入物理内存单元。 A.静态重定位 B.动态重定位 C.编译或汇编 D.存储扩充 6、若处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（）字节。 A.2GB B.4GB C.100KB D.640KB 7、分区管理要求对每一个作业都分配（）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 8、（）是指将作业不需要或暂时不需要的部分移到外存，让出内存空间以调入其他所需数据。 A.覆盖技术 B.对换技术 C.虚拟技术 D.物理扩充 9、虚拟存储技术是（）。 A.补充内存物理空间的技术 B.补充相对地址空间的技术 C.扩充外存空间的技术 D.扩充输入输出缓冲区的技术 10、虚拟存储技术与（）不能配合使用。 A.分区管理 B.动态分页管理 C.段式管理 D.段页式管理 11、以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是（）。 A．动态分区法 B．可重定位分区法 C．请求分页技术 D．对换技术 12、在请求页式存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起（）。 A.输入输出中断 B. 时钟中断 C.越界中断 D. 缺页中断 13、在分段管理中，（）。 以段为单位分配，每段是一个连续存储区 段与段之间必定不连续 段与段之间必定连续 每段是等长的 14、（）存储管理方式提供一维地址结构。 A.固定分区 B.分段 C.分页 D.分段和段页式 15、分段管理提供（）维的地址结构。 A.1 B.2 C.3 D.4 16、段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即（）。 用分段方法来分配和管理物理存储空间，用分页方法来管理用户地址空间。 用分段方法来分配和管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间。 用分段方法来分配和管理主存空间，用分页方法来管理辅存空间。
存储器管理练习及参考答案 一、单项选择题： 1、存储管理的目的是（ C ）。 A.方便用户 B.提高主存空间的利用率 C.方便用户和提高主存空间的利用率 D.增加主存实际容量 2、（ A ）存储管理不适合多道程序设计。 A.单一连续分区 B.固定分区存储管理 C.可变分区存储管理 D.页式存储管理 3、静态重定位是在作业的（B ）进行的，动态重定位是在作业的（ D ）进行的。 A.编译过程中 B.装入过程中 C.修改过程中 D.执行过程中 4、提高主存利用率主要是通过（ A ）实现的。 A.内存分配 B.内存保护 C.地址映射 D.内存扩充 5、多道程序环境中，使每道程序能在不受干扰的环境下运行，主要是通过（C ）功能实现的。 A.内存分配 B.地址映射 C.内存保护 D.内存扩充 6、最佳适应分配算法的空闲区是（B ）。 A.按大小递减顺序排序 B.按大小递增顺序排序 C.按地址由小到大排列 D.按地址由大到小排列 7、地址重定位的对象是（B ）。 A.源程序 B.目标程序 C.编译程序 D.汇编程序 8、采用可变分区存储管理方式管理主存时，使用移动技术可以（B ）。 A.加快作业执行速度 B.集中分散的空闲区 C.扩大主存容量 D.加快地址转换 9、如下存储管理方式中，（A ）一般采用静态重定位方式进行逻辑地址到物理地址的转换。 A.固定分区存储管理方式 B.段式存储管理方式 C.可变分区存储管理方式 D.页式存储管理方式 10、很好地解决了内存零头问题的存储管理方法是（ A ）。 A.页式存储管理 B.段式存储管理 C.多重分区管理 D.可变式分区管理 11、设基址寄存器的内容为1000，在采用动态重定位的系统中，当执行指令“Load A,2000”时，操作数的实际地址是（ C ）。 A.1000 B.2000 C.3000 D.4000 12、对主存的研究可归纳为：主存的分配与回收、地址重定位、存储空间的共享与保护、（ B ）。 A.地址映射 B.虚拟存储 C.分区管理 D.物理存储器的扩充 13、地址转换或叫重定位的工作是将（ C ） A.绝对地址转换为逻辑地址 B.逻辑地址转换为浮动地址 C.逻辑地址转换为绝对地址 D.绝对地址转换为浮动地址 14、段式存储管理中，用于记录作业每个分段在主存中的起始地址和长度的是（B ）。 A. 基址寄存器和限长寄存器 B.段表 C. 界限寄存器 D.上、下限寄存器
一、选择 1．分页存储管理的存储保护是通过( )完成的. A.页表（页表寄存器） B.快表 C.存储键 D.索引动态重定 2．把作业地址空间中使用的逻辑地址变成存中物理地址称为（）。 A、加载 B、重定位 C、物理化 D、逻辑化3．在可变分区存储管理中的紧凑技术可以---------------。 A.集中空闲区 B.增加主存容量 C.缩短访问时间 D.加速地址转换 4．在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是( )。 A.减少程序占用的主存空间 B.物理上扩充主存容量 C.提高CPU效率 D.代码在主存中共享 5．存储管理方法中，( )中用户可采用覆盖技术。 A．单一连续区 B. 可变分区存储管理 C．段式存储管理 D. 段页式存储管理 6．把逻辑地址转换成物理地址称为（）。 A.地址分配 B.地址映射 C.地址保护 D.地址越界 7．在存分配的“最佳适应法”中，空闲块是按（）。 A.始地址从小到大排序 B.始地址从大到小排序 C.块的大小从小到大排序 D.块的大小从大到小排序 8．下面最有可能使得高地址空间成为大的空闲区的分配算法是（）。A.首次适应法 B.最佳适应法 C.最坏适应法 D.循环首次适应法 9．那么虚拟存储器最大实际容量可能是( ) 。 A.1024K B.1024M C.10G D.10G+1M 10．用空白链记录存空白块的主要缺点是（）。 A.链指针占用了大量的空间 B.分配空间时可能需要一定的拉链时间 C.不好实现“首次适应法” D.不好实现“最佳适应法” 11．一般而言计算机中（）容量(个数)最多. A.ROM B.RAM C.CPU D.虚拟存储器 12．分区管理和分页管理的主要区别是（）。 A.分区管理中的块比分页管理中的页要小 B.分页管理有地址映射而分区管理没有 C.分页管理有存储保护而分区管理没有 D.分区管理要求一道程序存放在连续的空间而分页管理没有这种要求。13．静态重定位的时机是（）。 A.程序编译时 B.程序时 C.程序装入时 D.程序运行时 14．通常所说的“存储保护”的基本含义是（） A.防止存储器硬件受损 B.防止程序在存丢失 C.防止程序间相互越界访问 D.防止程序被人偷看 15．能够装入存任何位置的代码程序必须是( )。 A.可重入的 B.可重定位
1.多进程能在主存中彼此互不干扰的环境下运行，操作系统是通过B来实现的。 A.内存分配 B.内存保护 C.内存扩充 D.地址映射 2.动态重定位是在作业的中进行的。 A.编译过程 B.装入过程 C.连接过程 D.执行过程 3.在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲表，造成空闲数减1的情况是D。 A.无上邻空闲区，也无下邻空闲区 B.有上邻空闲区，但无下邻空闲区 C.有下邻空闲区，但无上邻空闲区 D.有上邻空闲区，也有下邻空闲区 4.什么叫重定位？采用内存分区管理时，如何实现程序运行时的动态重定位？查课本 那么，逻辑地址（2，88）对应的物理地址是178，逻辑地址（4，100）对应的物理地址是产生越界中断。 6.最佳适应算法的空白区是B。 A.按大小递减顺序排列 B.按大小递增顺序排列 C.按地址由小到大排列 D.按地址由大到小排列 7.某页式存储管理系统中，地址寄存器长度为24位，其中页号占14位，则主存的分块大小应该是A字节，程序最多占有D页。 A.210 B.10 C.14 D.214 E.24 F.224 8.设有8页的逻辑空间，每页有1024字节，它们被映射到32块的物理存储区中。那么，逻辑地址的有效位是13位，物理地址至少是15位。 9.外部碎片出现在D。 A.固定分区分配 B.分页存储系统 C.段页式存储系统 D.动态分区分配 E.段式存储系统 10.在采用页式存储管理的系统中，某作业J（或某进程P）的逻辑地址空间位4页（每页2048字节），且已知该作业的页面映像表（即页表）如下表所示。 11位的页表索引和12位的页偏移量。请问：页面长度是多少？在虚地址空间中最多有多少页面(均要求具体的数值)？页面长度：212，虚拟地址空间中最多有211个页面 12.在存储器的可变分区管理中，作业装入内存时，采用的是静态重定位方式。 13.（2002，华中科技大学）某操作系统采用分区存储管理技术。操作系统在低地址占用了100KB的空间，用户区主存从100KB处开始占用512KB。初始时，用户区全部为空闲，分配时截取空闲区的低地址部分作为已分配区。在执行了如下申请、释放操作序列后：
第4章作业 一、选择题 1． cache存储器的内容应与主存储器的相应单元的内容（ A） A．保持一致B．可以不一致 C．无关 2．cache存储器的速度应比从主存储器取数据速度（ A） A．快B．稍快 C．相等D．慢 3．虚拟存储器的逻辑地址位数比物理地址( A) A．多B．相等 C．少 4．EPROM是指( D) A. 读写存储器 B. 只读存储器 C. 可编程的只读存储器 D. 可擦除可编程的只读存储器 5．存储器是计算机系统的记忆设备，主要用于(D )。 A.存放程序 B.存放软件 C.存放微程序 D.存放程序和数据 6. 在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是（C ）。 A. 增加内存容量 B. 提高内存可靠性 C. 解决CPU和主存之间的速度匹配 D. 增加内存容量，同时加快存取速度7．外存储器与内存储器相比，外存储器（ B）。 A.速度快，容量大，成本高 B.速度慢，容量大，成本低 C.速度快，容量小，成本高 D.速度慢，容量大，成本高 8．动态RAM的基本存储器件是（ A）。 A. 电容 B. 触发器 C. 字节 D. 扇区 9．使用Cache的主要依据是（ B）。 A. Cache容量大 B. 存储器访问的局部性 C. 内存容量不足 D. Cache速度慢
10．对于磁盘存储器来说，如下说法错误的是：（D ） A．存储的数据分布在盘片的同心圆上，这些同心圆被称为磁道； B．从磁盘的圆心到磁盘的边缘，磁道上数据的密度逐渐降低； C．对于同一个磁盘，每个磁道上可存储的数据量是相同的； D．磁盘上的任何信息对用户来说都是可以访问的。 11．半导体静态存储器SRAM的存储原理是（ A）。 A．依靠双稳态电路B．依靠定时刷新 C．依靠读后再生D．信息不再变化 12．某DRAM芯片，其存储容量为512K×8位，该芯片的地址线和数据线数目为（ D ）。 A．8，512 B．512，8 C．18，8 D．19，8 13．主存与辅存的区别不包括(A )。 A.是否按字节或字编址 B.能否长期保存信息 C.能否运行程序 D.能否由CPU直接访问 14．某机字长32位，存储容量1MB，若按字编址，它的寻址范围是（ C ）。A． 1MB B． 512KB C． 256K D． 256KB 15．Cache是（ C ）。 A．主存的一部分 B.为扩大存储容量而设置的 C. 为提高存储系统的速度 D.辅助存储器的一部分 16．某存储器芯片的存储容量为8K×8位，则它的地址线和数据线引脚相加的和为（ C ） A. 12 B. 13 C. 21 D. 22 17．存储周期是指（C ）。 A．存储器的读出时间B．存储器的写入时间 C．存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔 D．存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔
第九章习题 1.在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个作业共有5页，执行时其访问 页面次序为： (1) 1、4、3、1、2、5、1、4、2、1、4、5。 (2) 3、2、1、4、4、5、5、3、4、3、2、1、5。 若分配给该作业三个页框，分别采用FIFO和LRU面替换算法，求出各自的缺页中断次数和缺页中断率。 答：(1) 采用FIFO为9次，9/12=75%。采用LRU为8次，8/12=67%。 (2) 采用FIFO和LRU均为9次，9/13=69%。 2.一个32位地址的计算机系统使用二级页表，虚地址被分为9位顶级页表， 11位二级页表和偏移。试问：页面长度是多少虚地址空间共有多少个页面 答：因为32-9-11=12，所以，页面大小为212B=4KB，页面个数为29+11=220个。 3.一台机器有48位虚地址和32位物理地址，若页长为8KB，问页表共有多 少个页表项如果设计一个反置页表，则有多少个页表项 答:8KB=213B.页表共有248-13=235个页表项。 反置页表，共有232-13=219个页表项。 4.一个有快表的请页式虚存系统，设内存访问周期为1微秒，内外存传送一 个页面的平均时间为5毫秒。如果快表命中率为75%，缺页中断率为10%。忽略快表访问时间，试求内存的有效存取时间。 答：快表命中率为75%，缺页中断率为10%，所以，内存命中率为15%。故内存的有效存取时间=1×75%+2×15%+(5000+2)×10%=微秒。 5.在请求分页虚存管理系统中，若驻留集为m个页框，页框初始为空，在长 为p的引用串中具有n个不同页面(n>m)，对于FIFO、LRU两种页面替换算法，试给出缺页中断的上限和下限，并举例说明。 答：对于FIFO、LRU两种页面替换算法，缺页中断的上限和下限：为p和n。因为有n 个不同页面，无论怎样安排，不同页面进入内存至少要产生一次缺页中断，故下限为n次。由于m 实验7分页存储器管理 实验性质：验证＋设计 建议学时：2学时 一、实验目的 ??学习i386处理器的二级页表硬件机制，理解分页存储器管理原理。 ??查看EOS应用程序进程和系统进程的二级页表映射信息，理解页目录和页表的管理方式。 ??编程修改页目录和页表的映射关系，理解分页地址变换原理。 二、预备知识 阅读本书第6章。了解i386处理器的二级页表硬件机制，EOS操作系统的分页存储器管理方式，以及进程地址空间的内存分布。 三、实验内容 3.1 准备实验 按照下面的步骤准备本次实验： 1. 启动OS Lab。 2. 新建一个EOS应用程序项目。 3.2 查看EOS应用程序进程的页目录和页表 使用OS Lab打开本实验文件夹中的memory.c和getcr3.asm文件（将文件拖动到OS Lab窗口中释放即可打开）。仔细阅读这两个文件中的源代码和注释，main函数的流程图可以参见图16-1。 按照下面的步骤查看EOS应用程序进程的页目录和页表： 1. 使用memory.c文件中的源代码替换之前创建的EOS应用程序项目中 EOSApp.c文件中的源代码。 2. 右键点击“项目管理器”窗口中的“源文件”文件夹节点，在弹出 的快捷菜单中选择“添加”中的“添加新文件”。 3. 在弹出的“添加新文件”对话框中选择“asm 源文件”模板。 4. 在“名称”中输入文件名称“func”。 5. 点击“添加”按钮添加并自动打开文件func.asm。 6. 将getcr3.asm文件中的源代码复制到func.asm文件中。 7. 按F7生成修改后的EOS应用程序项目。 8. 按F5启动调试。 9. 应用程序执行的过程中，会将该进程的二级页表映射信息输出到虚 拟机窗口和OS Lab“输出”窗口中，输出内容如图16-2（a）。 10. 将“输出”窗口中的内容复制到一个文本文件中。 图16-2：（a）EOS应用程序进程的二级页表映射信息（b）有应用程序进程时，系统进程的二级页表映射信息图16-2（a）中第一行是CR3寄存器的值，也就是页目录所在的页框号。第一列是页目录中有效的PDE，第二列是PDE映射的页表中有效的PTE（详细的格式可以参考源代码中的注释）。注意，在标号为0x200的PDE对应的页表中，所有的1024个PTE都是有效的，所以在图中省略了一部分。 根据图16-2（a）回答下面的问题： ??应用程序进程的页目录和页表一共占用了几个物理页？页框号分别是 多少？ ??映射用户地址空间（低2G）的页表的页框号是多少？该页表有几个有效的PTE，或者说有几个物理页用来装载应用程序的代码、数据和堆栈？页框号分别是多少？ 3.3 查看应用程序进程和系统进程并发时的页目录和页表 需要对EOS应用程序进行一些修改： 1. 结束之前的调试。 05-ch4参考答案 2. 在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个作业共有5页，执行时其访问页面次序为： (1) 1、4、3、1、2、5、1、4、2、1、4、5。 (2) 3、2、1、4、4、5、5、3、4、3、2、1、5。 若分配给该作业三个页框，分别采用FIFO和LRU面替换算法，求出各自的缺页中断次数和缺页中断率。 答：(1) 采用FIFO为9次，9/12=75%。采用LRU为8次，8/12=67%。 (2) 采用FIFO和LRU均为9次，9/13=69%。 5 给定内存空闲分区，按地址从小到大为：100K、500K、200K、300K和600K。现有用户进程依次分别为212K、417K、112K和426K，(1)分别用first-fit、best-fit和worst-fit 算法将它们装入到内存的哪个分区?(2) 哪个算法能最有效利用内存? 答：按题意地址从小到大进行分区如图所示。 (1)1)first-fit 212KB选中分区2，这时分区2还剩288KB。417KB选中分区5，这 时分区5还剩183KB。112KB选中分区2，这时分区2还剩176KB。426KB无分区能满足，应该等待。 2)best-fit 212KB选中分区4，这时分区4还剩88KB。417KB选中分区2，这 时分区2还剩83KB。112KB选中分区3，这时分区3还剩88KB。426KB选中分区5，这时分区5还剩174KB。 3)worst-fit 212KB选中分区5，这时分区5还剩388KB。417KB选中分区2， 这时分区2还剩83KB。112KB选中分区5，这时分区5还剩176KB。426KB无分区能满足，应该等待。 (2) 对于该作业序列，best-fit算法能最有效利用内存 9 某计算机有cache、内存、辅存来实现虚拟存储器。如果数据在cache中，访问它需要20ns；如果在内存但不在cache，需要60ns将其装入缓存，然后才能访问；如果不在内存而在辅存，需要12μs将其读入内存，然后，用60ns再读入cache，然后才能访问。假设cache命中率为0.9，内存命中率为0.6，则数据平均访问时间是多少(ns)？ 答：506ns。 12 某计算机系统提供24位虚存空间，主存为218B，采用分页式虚拟存储管理，页面 尺寸为1KB。假定用户程序产生了虚拟地址11123456（八进制），而该页面分得块 存储器管理练习及参考答案 、 单 项选择题： 1、存储管理的目的是（ C ）。 A. 方便用户 C.方便用户和提高主存空间的利用率 2、（ A ）存储管理不适合多道程序设计。 B .固定分区存储管理 4、提高主存利用率主要是通过（ A ）实现的。 A. 内存分配 B.内存保护 C.地址映射 D.内存扩充 5、多道程序环境中，使每道程序能在不受干扰的环境下运行，主要是通过（ C ）功能 实现的。 A. 内存分配 B.地址映射 C.内存保护 D.内存 扩充 6、 最佳适应分配算法的空闲区是（ B ）。 A. 按大小递减顺序排序 B.按大小递增顺序排序 C.按地址由小到大排列 D.按地址由大到小排列 7、 地址重定位的对象是（ B ）。 A. 源程序 B. 目标程序 C. 编译程序 D. 汇编程序 8、 采用可变分区存储管理方式管理主存时，使用移动技术可以（ B ）。 A.加快作业执行速度 B.集中分散的空闲区 C.扩大主存容量 D.加快地址转换 9、 如下存储管理方式中， （ A ）一般采用静态重定位方式进行逻辑地址到物理地址的转 换。 A. 固定分区存储管理方式 C.可变分区存储管理方式 10、很好地解决了内存零头问题的存储管理方法是（ A ）。 A.页式存储管理 B.段式存储管理 11、设基址寄存器的内容为 1000，在采用动态重定位的系统中，当执行指令“ Load A,2000 ” 时，操作数的实际地址是（ C ）。 A.1000 B.2000 C.3000 D.4000 12、 对主存的研究可归纳为：主存的分配与回收、地址重定位、存储空间的共享与保护、 （ B ）。 A.地址映射 B.虚拟存储 C.分区管理 D.物理存储器的扩充 13、 地址转换或叫重定位的工作是将（ C ） A.绝对地址转换为逻辑地址 B.逻辑地址转换为浮动地址 C.逻辑地址转换为绝对地址 D.绝对地址转换为浮动地址 14、 段式存储管理中，用于记录作业每个分段在主存中的起始地址和长度的是（ B ）。 A.基址寄存器和限长寄存器 B ?段表 C.界限寄存器 D. 上、下限寄存器 C.可变分区存储管理 D.页式存储管理 3 、静态重定位是在作业的（ B ）进行的，动态重定位是在作业的（ A. 编译过程中 B ?装入过程中 C .修改过程中 D ）进行的。 D. 执行过程中 B.提高主存空间的利用率 D.增加主存实际容量 A. 单一连续分区 B.段式存储管理方式 D. 页式存储管理方式 C.多重分区管理 D. 可变式分区管理 宁德师范学院计算机系 实验报告 （2014—2015学年第二学期） 课程名称操作系统 实验名称实验四存储管理 专业计算机科学与技术（非师）年级2012级 学号B2012102147 姓名王秋指导教师王远帆 实验日期2015-05-20 2) 右键单击任务栏以启动“任务管理器”。 3) 在“Windows任务管理器”对话框中选定“进程”选项卡。 4) 向下滚动在系统上运行的进程列表，查找想要监视的应用程序。 请在表4-3中记录： 表4-3 实验记录 映像名称PID CPU CPU时间内存使用 WINWORD.EXE 5160 00 0：00：10 22772k 图1 word运行情况 “内存使用”列显示了该应用程序的一个实例正在使用的内存数量。 5) 启动应用程序的另一个实例并观察它的内存需求。 请描述使用第二个实例占用的内存与使用第一个实例时的内存对比情况： 第二个实例占用内存22772K，比第一个实例占用的内存大很多 4：未分页合并内存。 估算未分页合并内存大小的最简单方法是使用“任务管理器”。未分页合并内存的估计值显示在“任务管理器”的“性能”选项卡的“核心内存”部分。 总数(K) ：________220___________ 分页数：__________167___________ 未分页(K) ：_________34__________ 图2核心内存 还可以使用“任务管理器”查看一个独立进程正在使用的未分页合并内存数量和分页合并内存数量。操作步骤如下： 1) 单击“Windows任务管理器”的“进程”选项卡，然后从“查看”菜单中选择“选择列”命令，显示“进程”选项卡的可查看选项。 2) 在“选择列”对话框中，选定“页面缓冲池”选项和“非页面缓冲池”选项旁边的复选框，然后单击“确定”按钮。 返回Windows “任务管理器”的“进程”选项卡时，将看到其中增加显示了各个进程占用的分页合并内存数量和未分页合并内存数量。 仍以刚才打开观察的应用程序(例如Word) 为例，请在表4-4中记录： 表4-4 实验记录 映像名称PID 内存使用页面缓冲池非页面缓冲池 WINWORD.EXE 2964 37488 951 42 从性能的角度来看，未分页合并内存越多，可以加载到这个空间的数据就越多。拥有的物理内存越多，未分页合并内存就越多。但未分页合并内存被限制为256MB，因此添加超出这个限制的内存对未分页合并内存没有影响。 5：提高分页性能。 在Windows 2000的安装过程中，将使用连续的磁盘空间自动创建分页文件(pagefile.sys) 。用户可以事先监视变化的内存需求并正确配置分页文件，使得当系统必须借助于分页时的性能达到最高。 虽然分页文件一般都放在系统分区的根目录下面，但这并不总是该文件的最佳位置。要想从分页获得最佳性能，应该首先检查系统的磁盘子系统的配置，以了解它是否有多个物理硬盘驱动器。 1) 在“开始”菜单中单击“设置”–“控制面板”命令，双击“管理工具”图标，再双击“计算机管理”图标。 2) 在“计算机管理”窗口的左格选择“磁盘管理”管理单元来查看系统的磁盘配置。 如果系统只有一个硬盘，那么建议应该尽可能为系统配置额外的驱动器。这是因为：Windows 2000最多可以支持在多个驱动器上分布的16个独立的分页文件。为系统配置多个分页文件可以实现对不同磁盘I/O请求的并行处理，这将大大提高I/O请求的分页文件性能。 请在表4-5中记录： 表4-5 实验记录 第四章存储器管理 第0节存储管理概述 一、存储器的层次结构 1、在现代计算机系统中，存储器是信息处理的来源与归宿，占据重要位置。但是，在现有技术条件下，任何一种存储装置，都无法从速度、容量、是否需要电源维持等多方面，同时满足用户的需求。实际上它们组成了一个速度由快到慢，容量由小到大的存储装置层次。 2、各种存储器 ?寄存器、高速缓存Cache：少量的、非常快速、昂贵、需要电源维持、CPU可直接访问； ?内存RAM：若干(千)兆字节、中等速度、中等价格、需要电源维持、CPU可直接访问； ?磁盘高速缓存：存在于主存中； ?磁盘：数千兆或数万兆字节、低速、价廉、不需要电源维持、CPU 不可直接访问； 由操作系统协调这些存储器的使用。 二、存储管理的目的 1、尽可能地方便用户；提高主存储器的使用效率，使主存储器在成本、速度和规模之间获得较好的权衡。(注意cpu和主存储器，这两类资源管理的区别) 2、存储管理的主要功能： ?地址重定位 ?主存空间的分配与回收 ?主存空间的保护和共享 ?主存空间的扩充 三、逻辑地址与物理地址 1、逻辑地址(相对地址，虚地址)：用户源程序经过编译/汇编、链接后，程序内每条指令、每个数据等信息，都会生成自己的地址。 ●一个用户程序的所有逻辑地址组成这个程序的逻辑地址空间(也称地址空间)。这个空间是以0为基址、线性或多维编址的。 2、物理地址(绝对地址，实地址)：是一个实际内存单元(字节)的地址。 ●计算机内所有内存单元的物理地址组成系统的物理地址空间，它是从0开始的、是一维的； ●将用户程序被装进内存，一个程序所占有的所有内存单元的物理地址组成该程序的物理地址空间(也称存储空间)。 四、地址映射(变换、重定位) 当程序被装进内存时，通常每个信息的逻辑地址和它的物理地址是不一致的，需要把逻辑地址转换为对应的物理地址----地址映射； 第四章存储器管理 ●存储器的层次 ●用户程序的主要处理阶段 1.编辑阶段：创建源文件 2.编译阶段：生成目标文件 3.连接阶段：生成可执行文件 4.装入阶段：重定位，装入内存 5.运行阶段：得到结果 ●存储器管理的功能 存储器管理的功能：内存分配、地址映射、内存保护、内存扩充。 ●存储器有关概念 1.逻辑地址：用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址。 2.物理地址：内存中各物理单元的地址是从统一的基地址顺序编址。 3.重定位：把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程。 4.静态重定位：是在目标程序装入内存时，由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修 改，即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。重定位在程序装入时一次完成。 5.动态重定位：在程序执行期间，每次访问内存之间进行重定位，这种变换是靠硬件地址变换机 构实现的。 6.碎片：内存中容量太小、无法被利用的小分区。 存储管理基本技术 三种基本的存储管理技术：分区法、可重定位分区法和对换技术 1.分区法：把内存划分成若干分区，每个分区里容纳一个作业。 1)固定分区：分区的个数、分区的大小固定不变；每个分区只能放一道作业。 优点：管理方式简单。 缺点：内存空间利用率低。 2)动态分区法：分区大小和个数依作业情况而定；作业进入内存时才建分区。 优点：按需分配内存 缺点：产生大量碎片。 2.可重定位分区分配：通过紧缩可解决碎片问题；作业在内存中可以移动。 优点：解决了碎片的问题，提高了主存利用率； 缺点：增加了开销。，但须消耗大量的CPU时间。 3.对换技术：作业（或进程）在内存和磁盘之间交换，换出暂时不能运行的作业（或进程）；换入具备运行条件的作业（或进程）。 ●虚拟存储器 1.虚拟存储器：是由操作系统提供的一个假想的特大存储器 2.虚拟存储器的基本特征： 1)虚拟扩充：不是物理上，而是逻辑上扩充了内存容量 2)部分装入：每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分 3)离散分配：不必占用连续的空间，而是“见缝插针”。 4)多次对换：所需的全部程序和数据要分成多次调入内存 3.虚拟存储器受到的限制： 1)指令中表示地址的字长 2)外存的容量 ●分页存储管理技术 1.分页的概念 1)逻辑空间等分为页； 2)物理空间等分为块，与页面大小相同； 3)逻辑地址表示：（如，页面大小为1K） 4)内存分配原则：以块为单位，逻辑上相邻的页可以分配在不相邻的内存块中。 第四章存储管理习题 一、选择题 １、存储分配解决多道作业（Ａ）的划分问题。为了解决静态和动态存储分配，需采用地址重定位，即把（Ｂ）变换成（Ｃ），静态重定位由（Ｄ）实现，动态重定位由（Ｅ）实现。 Ａ：①地址空间②符号名空间③主存空间④虚拟空间 Ｂ、Ｃ：①页面地址②段地址 ③逻辑地址 ④物理地址⑤外存地址⑥设备地址 Ｄ～Ｅ：①硬件地址变换机构 ②执行程序 ③汇编程序 ④连接装入程序 ⑤调试程序 ⑥编译程序 ⑦解释程序 ２、提高主存利用率主要是通过（Ａ）功能实现的。（Ａ）的基本任务是为每道程序做（Ｂ）；使每道程序能在不受干扰的环境下运行，主要是通过（Ｃ）功能实现的。 Ａ、Ｃ：①主存分配②主存保护③地址映射 ④主存扩充 Ｂ：①逻辑地址到物理地址的变换； ②内存与外存间的交换； ③允许用户程序的地址空间大于内存空间； ④分配内存 ３、由固定分区方式发展为分页存储管理方式的主要推动力是（Ａ）；由分页系统发展为分段系统，进而以发展为段页式系统的主要动力分别是（Ｂ）。 Ａ～B：①提高主存的利用率； ②提高系统的吞吐量； ③满足用户需要； ④更好地满足多道程序运行的需要； ⑤既满足用户要求，又提高主存利用率。 ４、静态重定位是在作业的（Ａ）中进行的，动态重定位是在作业的（Ｂ）中进行的。 Ａ、Ｂ：①编译过程；②装入过程；③修改过程；④执行过程 5、对外存对换区的管理应以（Ａ）为主要目标，对外存文 件区的管理应以（Ｂ）为主要目标。 Ａ、Ｂ：①提高系统吞吐量；②提高存储空间的利用率；③降低存储费用；④提高换入换出速度。 6、从下列关于虚拟存储器的论述中，选出一条正确的论述。 ①要求作业运行前，必须全部装入内存，且在运行中必须常驻内存； ②要求作业运行前，不必全部装入内存，且在运行中不必常驻内存； ③要求作业运行前，不必全部装入内存，但在运行中必须常驻内存； ④要求作业运行前，必须全部装入内存，且在运行中不必常驻内存； 7、在请求分页系统中有着多种置换算法：⑴选择最先进入内存的页面予以淘汰的算法称为（Ａ）；⑵选择在以后不再使用的页面予以淘汰的算法称为（Ｂ）；⑶选择自上次访问以来所经历时间最长的页面予淘汰的算法称为（Ｃ）； Ａ～Ｄ：①FIFO算法；②OPT算法；③LRU 算法；④NRN算法；⑤LFU算法。 8、静态链接是在（Ａ）到某段程序时进行的，动态链接是 第四章存储器管理 4.1 程序的装入和链接 将一个用户源程序变为一个可执行程序，通常都要经过以下几个步骤： 编译：由编译程序(Compiler)将用户源代码编译成若干个目标模块(Object Module)； 链接：由链接程序(Linker)将编译后形成的一组目标模块，以及它们所需要的库函数链接在一起，形成一个完整的可装入模块(Load Module)。 4.1.1 程序的装入 将一个装入模块装入内存时，可以有以下两种方式： 绝对地址装入方式(Absolute Loading Mode) 可重定位装入方式(Relocation Loading Mode) 动态运行时装入方式(Dynamic Run-time Loading) 1. 绝对装入方式 在编译时，如果知道程序将驻留在内存的什么位置，那么，编译程序将产生绝对地址的目标代码。 装入模块被装入内存后，由于程序中的逻辑地址与实际内存地址完全相同，故不须对程序和数据的地址进行修改。 程序中所使用的绝对地址，既可在编译或汇编时给出，也可由程序员直接赋予。 此种程序一般有特殊用途，比如启动程序。 2.可重定位装入方式 绝对装入方式只能将目标模块装入到内存中事先指定的位置。在多道程序环境下，编译程序不可能预知所编译的目标模块应放在内存的何处，因此，绝对装入方式只适用于单道程序环境。 在多道程序环境下，所得到的目标模块的起始地址通常是从0开始的，程序中的其它地址也都是相对于起始地址计算的。此时应采用可重定位装入方式，根据内存的当前情况，将装入模块装入到内存的适当位。 示例 在用户程序的1000号单元处有一条指令LOAD 1，2500，该指 令的功能是将2500单元中的整数365取至寄存器1。 静态地址重定位 把在装入时对目标程序中指令和数据的修改变换过程称为重定 位。又因为地址变换通常是在装入时一次完成的，装入以后不再改 变，故称为静态地址重定位。 静态地址重定位装入方式，可将装入模块装入到内存中任何允许的位置，故可用于多道程序环境；但并不允许程序运行时在内存中移动位置。 3. 动态运行时装入方式 动态运行时的装入程序，在把装入模块装入内存后，并不立即把装入模块中的相对地址转换为绝对地址，而是把这种地址转换推迟到程序真正要执行时才进行。因此，装入内存后的所有地址都仍是相对地址。 4.1.2 程序的链接 源程序经过编译后，可得到一组目标模块，再利用链接程序将这组目标模块链接形成装入分 存储器管理
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