存储器管理习题(5)

C.提高内存的利用率 D.使系统能运行更大的程序

15．（ ）存储管理中存在页表。

A.页式 B.段式 C.分区 D.段页式

5.3.3 判断正误，错误的简要说明理由

1．请求分页存储管理系统，若把页面的大小增加一倍，则缺页中断次数会减少一倍。

2．虚地址即程序执行时所要访问的内存地址。

3．交换可以解决内存不足的问题，因此，交换也实现了虚拟存储器。 4．为了使程序在内存中浮动，编程时都使用逻辑地址。因此，必须在地址转换后才能得到主存的正确地址。

5．在请求分页式存储管理中，页面的调入.调出只能在内存和对换区之间进行。

6．请求分页存储管理中，页面置换算法很多，但只有最佳置换算法能完全避免进程的抖动，因而目前应用最广。其他（如改进型CLOCK）算法虽然也能避免进程的抖动，但其效率一般很低。

7．虚拟存储器的实现是基于程序局部性原理，其实质是借助外存将内存较小的物理地址空间转化为较大的逻辑地址空间。

8．虚存容量仅受外存容量的限制。

9．UNIX操作系统没有提供虚拟存储器，为了使容量有限的内存能支持较大规模的程序，系统除采用正文段共享和自我覆盖技术外，主要采用了程序对换技术来扩充存储容量，使其具有类似于虚拟存储器的作用。

10．静态页式管理可以实现虚存。 11. 用可变分区法可以比较有效地消除外部碎片，但不能消除内部碎片。

12．页表的作用是实现逻辑地址到物理地址的映射。 13．系统中内存不足，程序就无法执行。

14．用绝对地址编写的程序不适合多道程序系统。

5.3.4 简答题

1．什么是动态链接？用何种内存分配方法可以实现这种链接技术？ 2．为什么静态重定位后的程序在内存中不能移动？动态地址重定位的程序在内存中可以移动什么？

3．在什么时候只能使用交换的方法，而不能使用覆盖的方法？ 4．虚拟存储器的理论容量与什么有关，实际容量与什么有关？

5．考虑一个由8个页面，每页1K字节组成的逻辑空间，把它映射到由32个物理块组成的存储器。问：

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（1）有效的逻辑地址有多少位？ （2）有效的物理地址有多少位？

6．程序员如何识别系统采用的是分页式虚存还是段式虚存？

7．设某进程分得的内存页面数为m，其需访问的页面个数为p，其中有n个不相同的页面，对于任意置换算法，

（1）求页面失效次数的下限 （2）求页面失效次数的上限

8．在某分页虚存系统中，测得CPU和磁盘的利用率如下，试指出每种情况下的问题和措施。

(1) CPU的利用率为15％，盘利用率为95％； (2) CPU的利用率为88％，盘利用率为3％； (3) CPU的利用率为13％，盘利用率为5％。

9．对访问串：1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5，指出在驻留集大小分别为3，4时，使用FIFO和LRU替换算法的缺页次数。结果说明了什么？

10．存储管理的主要任务是什么？

11．实现虚拟存储器的物质基础是什么？

12．分页存储管理如何克服分区存储管理的缺点的？ 13．快表的引入为何能明显改进系统的性能？ 14．操作系统中存储管理的主要对象是什么？ 15．覆盖技术的基本思想是什么？

5.35 解答题

1．分页存储管理与分段管理的主要区别是什么？提出分页管理和分段管理的目的分别是什么？

2．考虑一个分页存储器，其页表存放在内存。

（1）若内存的存取周期为0.6us，则CPU从内存取一条指令（或一个操作数）需多少时间？

（2）若使用快表且快表的命中率为75％，则内存的平均存取周期为多少？

3．虚存管理与实存管理的根本区别是什么？

4．就虚存回答以下问题： (1) 虚存的应用背景是什么？ (2) 虚存的可行性基础是什么？ (3) 实现虚存的主要技术是什么？

(4) 虚存可以有多大？

5．设某进程访问内存的页面走向序列如下：

1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6

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则在局部置换的前提下，分别求当该进程分得的页面数为1，2，3，4，5，6，7时，下列置换算法的缺页数：

①LRU ②FIFO ③Optimal

6．考虑一个有快表的请求分页系统，设内存的读写周期为1us,内外存之间传送一个页面的平均时间为5ms，快表的命中率为80%，页面实效率为10％，求内存的有效存取时间。

7．对于一个使用快表的页式虚存，设快表的命中率为70％，内存的存取周期为1us；缺页处理时，若内存有可用空间或被置换的页面在内存未被修改过，则处理一个缺页中断需8ms，否则需20ms。假定被置换的页面60％是属于后一种情况，则为了保证有效存取时间不超过2us，问可接受的最大缺页率是多少？

8. 为什么要引入动态链接 ?

9．在分页存储管理系统中，存取一次内存的时间是8us，查询一次快表的时间是1us，缺页中断的时间是20us。假设页表的查询与快表的查询同时进行，当查询页表时，如果该页在内存但快表中没有页表项，系统将自动把该页页表项送入快表。一个作业最多可保留3个页面在内存。现开始执行一作业，系统连续对作业的２、４、5、２、7、6、4、2各页面的数据进行1次存取，如分别采用FIFO算法和最优页面置换算法，求每种算法下存取这些数据需要的总时间 ？

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5.4 习题解答要点

5.4.1 选择最适合的答案

1.B 2.B 3.A 4. A 5.A 6.B 7. C 8.A 9.B 10.B 11.D 12.D 13.C 14.C 15.B 16.C 17.D 18.D 19.B 20.C 21.A 22.D 23.D 24.B 25.D 26.B 27.C 28.C 29.C 30.D 31.C 32.A 33.B 34.A 35.D 36.A 37.B 38.D 39.D 40.C 41.D 42.B 43.A 44.B 45.A 46.C 47.B 48.D 49.B 50.A 51.D 52.C 53.A 54.B 55.B 56.C 57.D 58.B 59.D 60.B

5.4.2 选择所有正确的答案

1.BCD 2.ABC 3.AE 4.ACD 4. AC (批处理是C，其它是A) 4.AC 5.ABCD 6.BCD 7.ABC 8. BD 9.ABCD 10.BCD 11.BCD 12.CD 13.AD

5.4.3 判断正误，错误的简要说明理由

1．错误

产生页面中断的次数与页面大小的关系不是绝对的，它还和访问页面的踪迹P、主存的容量M、以及淘汰算法有关。

2．错误

虚地址是作业的逻辑地址，只有经过地址转换机构后得到的物理地址才是程序执行时所要访问的内存地址。

1． 错误

交换技术与非连续存放技术相结合，才构成虚拟存储器。

4．正确 2． 错误

页面的调入、调出应在内存与文件区及对换区。调入可以从文件区和交换区，调出到交换区。

3． 错误

首先，最佳置换算法（OPT算法）不能实用，只可作为一种评价标准，因此目前很少在实际中使用。另外，改进型CLOCK算法能相对避免进程的抖动，并且效率较高。

4． 正确

5． 错误

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虚存容量不仅受外存容量的限制，还受到CPU逻辑地址所能表示范围的限制。

9．正确 10．错误

静态页式管理不能实现虚存，这是因为静态页式管理要求进程或作业在执行前全部被装入内存，作业或进程的大小仍然受内存可用页面数的限制。 11．错误 采用可变分区，可以消除内部碎片，但极易产生外部碎片，可以通过紧缩办法消除外部碎片。

12. 正确

13. 错误

可采用虚拟存储器、覆盖、交换解决。 14．正确

5.4.4 简答题

1．动态链接就是指当程序运行到需要调用某一模块时，再去链接，对于未使用的模块就可以不必链接。采用段式内存分配方法可以实现这种技术。

2．静态重定位后的程序的代码已经发生了变化，由原来逻辑地址的程序已经变为物理地址的程序，按物理地址的方式运行，因此不能再进行移动。

动态重定位是在程序运行过程中由硬件进行地址变换，变换的结果存放在内存地址寄存器中，程序代码并没有发生变化，仍然是逻辑地址的代码，按逻辑地址的方式运行，因此，在内存中移动程序代码之后，仅需要根据代码新的启始位置，重新设定基地址寄存器的值。

3．当需要覆盖的内容在以前程序的执行过程中修改过，并且在以后的执行中仍然需要，这时就必须采用交换的方式。

4．理论容量由逻辑地址位长决定。实际容量由逻辑地址位长以及内外存容量综合决定。

5．（1）逻辑地址有13位

（2）物理地址有15位

说明：解此题的关键是要知道在分页管理中，“页”和“块”是一样

大小的，这样才知道物理存储器是32K。

6．页式虚存面向程序员的逻辑地址是1维的，而段式虚存面向程序员

的逻辑地址是2维。

7．（1）下限是n

（2）上限是p 说明：因为页面序列中有n个不同的页号，这n个页面可定是要通过页面失效中断装入内存的，故失效数的下限是n；因为页面序列的长度是p，

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