操作系统习题与解含答案答

内存为( 453KB )。

3、将作业相对地址空间的相对地址转换成内存中的绝对地址的过程称为( 地址重定位)。

4、在请求分页的页表中,主要包含的信息有页号、块号、( 状态位 )、( 修改位 )和外存地址。 5、在请求调页系统中,若逻辑地址中的页号超过页表寄存器中的页表长度,则会产生( 越界中断 )。 6、在请求分页系统中,内存块分配中有( 固定分配 )和( 可变分配 )策略。 7、静态重定位在程序( 装入 )时进行,动态重定位在程序( 执行 )时进行。 8、存储管理中,对存储空间的浪费是以(内部碎片 )和( 外部碎片 )两种形式表现出来的。

9、连续分配方式是指为一个用户程序分配一段连续的内存空间,它又可分为单一连续分配,(固定分区分配 )和(可变分区分配 )。

11、对外存对换区的管理应以(提高换入换出速度 )为主要目标,对外存文件区的管理应以(提高存储空间的利用率)为主要目标。

12、虚拟存储器最基本的特征是(多次性 ),该特征主要是基于程序的(局部性原理 )。

13、在请求调页系统中,凡未装入过内存的页都应从(文件区)调入,已运行过的页主要是从( 对换区 )调入。

三、概念

1、 静态重定位:通常的把在装入时对目标程序中指令和数据的地址的修改过程称为重定位。如果地址变

换在装入时一次完成,以后不再改变,称为静态重定位。

2、 动态重定位:在动态运行时装入的方式中,地址变换过程是在程序执行期间,随着对每条指令或数据

的访问自动进行的,这种方式称为动态重定位。

3、 紧凑:将内存中的所有作业进行移动,使它们全都相邻接,从而把原来分散的多个小分区拼接成一个

大分区的方法称为紧凑。

4、 快表:在地址变换机构中,增设一个具有并行查询能力的特殊高速缓冲寄存器,称为快表,用以存放

当前访问的那些页表项。

5、 虚拟存储器:所谓虚拟存储器,是指具有请示调入功能和置换功能,能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。

四、问答题

1、 可变分区存储管理中,回收内存时,可能出现哪几种情况?应怎样处理这些情况?

可能出现四种情况:

A、 回收区与插入点的前一空闲分区相邻接,此时应将回收区与插入点的前一分区合并,不必为回收分

区分配新表项,只需修改其前一分区的大小。

B、 回收和分区与插入点的后一空闲分区相邻接,此时可将其与后一分区合并,用回收区的首址作为新

空闲区的首址,大小为两者之和。

C、 回收区同时与插入点的前、后两个分区邻接,此时将三个分区合并,使用前一分区的表项和首址,

取消后一分区的表项,大小为三者之和。

D、 回收区既不与前空闲分区相邻,也不与后一空闲分区相邻,这时应为回收区单独建立一新表项,填

写回收区的首址和大小,并根据其首址插入到空闲链中的适当位置。

2、 分页和分段存储管理有何区别? 分页和分段的主要区别是:

A、 页是信息的物理单位,分页是为实现离散分配方式,以消减内存的外碎片,提高内存的利用率;段

则是信息的逻辑单位,它含有一组其意义相对完整的信息,分段的目的是为了能更好地满足用户的需要。

B、 页的大小固定且由系统决定,由系统把逻辑地址划分页号和页内地址两部分,是由机器硬件实现

的,因而在系统中只能有一种大小的页面;而段的长度却不固定,决定于用户所编写的程序,根据信息的性质来划分。

C、 分页的作业地址空间是一维的,即单一的线性地址空间,程序员只需利用一个记忆符,即可表示一

个地址,而分段的作业地址空间则是二维的,程序员在标识一个地址时,既需给出段名,又需给出段内地址。

什么是内部碎片,什么是外部碎片,各种分配策略会产生何种碎片? 3、 虚拟存储器有哪些特征?其中最本质的特征是什么?

多次性:一个作业被分成多次调入内存运行,作业运行时不必将其全部装入,只需将当前要运行的那部分程序和数据装入内存即可。

对换性:允许在作业的运行过程中进行换进换出,能有效地提高内存利用率。

虚拟性:虚拟性是指能够从逻辑上扩充内存容量,使用户所看到的内存容量远大于实际内存容量。 虚拟性是以多次性和对换性为基础的,而多次性和对换性,又必须建立在离散分配的基础上。

五、 综合题

1、 在一个请求分页系统中,采用LUR页面置换算法时,假如一个作业的页面走向为1、3、2、1、1、3、

5、1、3、2、1、5,当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时,试计算在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率,并比较所得结果。 解:

1 3 2 1 1 3 5 1 3 2 1 5 1 3 1 2 3 1 5 3 1 2 3 1 2 5 1 当物理块数为3时,缺页为6,缺页率为1/2

1 3 2 1 1 3 5 1 3 2 1 5 1 3 1 2 3 1 5 2 3 1 当物理块数为4时,缺页为4,缺页率为1/3

2、 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1K字节,试将

逻辑地址1011,2148,3000,5012转化为相应的物理地址。

解: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=A mod L 对逻辑地址1011:P=int(1011/1024)=0 W=1011 mod 1024=1011

根据页表,第0页在第2块,所以1011对应的物理地址为2*1024+1011=3059。 对逻辑地址2148:P=int(2148/1024)=2 W=2148 mod 1024=100

根据页表,第2页在第1块,所以2148对应的物理地址为1*1024+100=1124。 对逻辑地址3000:P=int(3000/1024)=2 W=3000 mod 1024=952

根据页表,第2页在第1块,所以3000对应的物理地址为1*1024+952=1976。 对逻辑地址5012:P=int(5012/1024)=4 W=5012 mod 1024=916

根据页表,第4页因页号超过页表长度,所以该逻辑地址为非法,会导致越界错误。

3、 在一分页存储管理系统中,逻辑地址长度为16位,页面大小为4096字节,现有一逻辑地址为2F6AH,

且第0,1,2页依次放在物理块5,10,11中,问相应的物理地址为多少?

解:由题目所给条件,本页式系统的逻辑地址结构为:0~11位为页内位移,12~15为页号。 逻辑地址2F6AH的二进制表示为:0010 1111 0110 1010

由此得到这一逻辑地址的页号为0010对应为2,页号2对应的块号为11,用十六进制表示为B,所以逻辑地址2F6AH相应的物理地址为BF6AH。

4、在采用页式存储管理的系统中,作业J的逻辑地址空间为4页,每页2048字节,且已知该作业的页面映象表,试借助地址变换图求出有效逻辑地址4865所对应的物理地址。 解:已知一页大小为2048字节,则逻辑地址4865的页号及页内位移为: 页号:P=int(4865/2048)=2 页内位移:W=4865mod2048=769

通过页表知道页号2对应的物理块号为6,将物理块号与页内位移拼接,形成物理地址为:

6*2048+769=13057 其地址变换过程如图:

页表寄存器 页表始址 页表长度 越界中断 逻辑地址

>页号 + 0 页号 块号 2 页内地址 页号 0 1 2 3 块号 2 4 6 8 页号 0 1 2 3 块号 2 3 1 6

6、在可变分区存储管理中,按地址法组织4KB、20KB、18KB、7KB、9KB、12KB、10KB和9KB。试问使用最先适应

页表 物理地址 1 4 2 3 6 8 当前的空闲分区,其大小分别为10KB、12KB、15KB,现在依次有3个存储请求为算法的分配情况如何?那么最佳适应呢?

解:使用最先适应算法时,空闲分区按地址由低到高形成如下链: 10K—4K—20K—18K—7K—9K—12K—15K

分配时从链首开始,请求1从20K的空闲区中划出12K余下8K,请求2将10K的第一个空闲区划出,请求3从18K空闲区划出9K余下9K,完成后形成的空闲区链为:4K—8K—9K—7K—9K—12K—15K 使用最佳适应算法时,空闲分区按大小形成如下空闲链: 4K—7K—9K—10K—12K—15K—18K—20K

分配时从链首开始,请求1得到12K空闲区,请求2得到10K的空闲区,请求3得到9K空闲区,完成后形成的空闲区链为:4K—7K—15K—18K—20K

7、系统内存被划分成8块,每块4KB。某作业的虚拟地址空间共划分成16个页面,当前在内存的页与内存块的对应关系如下,未列出的页表示不在内存。试指出对应于下列虚拟地址的绝对地址:1)20; 2)4100; 3)8300

页号 0 1 2 3 解:a)20

对应的页号为:int(20/4096)=0,按页表则其对应的物理块号为2 对应的页内位移为:mod(20/4096)=20

则虚拟地址20对应的绝对地址为2X4096+20=8212 b)4100

对应的页号为:int(4100/4096)=1,按页表则其对应的物理块号为1 对应的页内位移为:mod(4100/4096)=4

则虚拟地址20对应的绝对地址为1X4096+4=4100 c)8300

对应的页号为:int(8300/4096)=2,按页表则其对应的物理块号为6 对应的页内位移为:mod(8300/4096)=108

则虚拟地址20对应的绝对地址为6X4096+108=24684

8、某请求分页式存储管理系统,接收一个共7页的作业。作业运行时的页面走向如下:1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7、6、3、2、1、2、3、6。采用最近最久未使用页面淘汰算法,作业在得到2块和4块内存空间时,各会产生多少次缺页中断?采用先进先出页面淘汰算法时情况又如何呢?

块号 2 1 6 0 页号 4 5 9 11 块号 4 3 5 7

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