操作系统第5章习题课件.ppt

1、计算机操作系统教程计算机操作系统教程唐瑞雪分区存储管理分区存储管理【例】在内存分配的”最佳适应法”中，空闲块是按（）A 起始地址从小到大排序B 起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【答案】C【例】在可变式分区分配方案中，只需要进行一次比较就可以判定系统是否能满足作业对主存空间要求的算法式（）A 最先适应算法B 最佳适应算法C 最差适应算法D 固定式分区方法【答案】C【例】在可变分区存储管理中，主要是利用（）来使用碎片。A 离散技术B 固定技术C 集中技术D 移动技术【答案】D【分析】1 移动技术。移动在主存中的各作业，使其分区位置发生变化，由于硬件的地址变换机制

2、，所以存储区域移动后，将上下寄存器的值改变一下，可以完成新的地址变换，但是移动信息时传送工作话费处理器的时间，增加了系统开销。2 移动技术的作用。利用移动技术将分散的碎片结合起来，称为一个较大的空闲区。利用移动技术为作业在执行过程中扩充主存提供了方便，当一个作业执行中要求增加主存量时，只要适当移动它的邻近作业，就为作业腾出连续的空闲空间。3 移动技术的闲置。移动时系统开销很大，不易进程移动。有些情况下不能移动，比如正在使用外设的进程，作业地址变了，可能引起数据传送到不合适的地址。【例】在可变分区存储管理中，其中，将空闲区按照长度递增的顺序排列的分配算法是（）。A 最先优先适应算法B 最优适应算

3、法C 最坏适应算法D 较坏适应算法【答案】B【例】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，为此需修改空闲区表，改造空闲区数减2的情况是（）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【答案】D【例】回收内存时可能出现下述几种情况：释放区与插入点前一分区F1相邻，此时应（）；释放区与插入点后一分区F2相邻，此时，应（）；释放区不与F1和F2相连，此时应（）。A 为回收区建立一分区表项，填上分区的大小和始址；B 以F1为分区的表项作为新表项且不做任何改变；C 以F1为分区的表

4、项作为新表项，修改新表项的大小；D 以F2为分区的表项作为新表项，同时修改新表项的 大小和始址。【答案】C D A【例】首次适应算法的空闲区是（）A 按地址递增顺序链在一起B 起始端指针表指向最大空闲区C 按大小递增顺序链在一起D 寻找从最大空闲区开始【解答】A【例】在分区存储管理中，下面的（）最有可能使得高地址空间成为大的空闲区。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【答案】A【例】在可变式分区管理中，采用拼接技术的目的是（）。A 合并空闲区B 合并分配区C 增加主存容量D 便于地址转换【答案】A【例】以动态分区式内存管理中，倾向于优先使用低址部分空闲区的算法是（）；能

5、使内存空间中空闲区分布较均匀的算法是（）；每次分配时把既能满足要求，又是最小的空闲区分配给进程的算法是（）。A 最佳适应法；B 最坏适应法；C 首次适应法；D 循环适应法。【答案】C D A【例】在分区分配算法中，首次适应算法倾向于优先利用主存中（）部分的空闲分区，从而保留了（）部分的大空闲区【解答】低地址高地址【例】在存储器的可变分区管理中，作业的地址转换采用的是（）重定位方式。【答案】动态【例】可变式分区存储管理中，对主存的分配和管理通常可采用表格法，（）和位图法等【答案】空闲区链法【例】在首次适应算法中，空闲区应以的次序拉链；在最佳适应 算法中，空闲区应以的次序拉链。【解答】地址递增、空

6、闲区大小递增。【例】用可变分区法可以比较有效地消除主存碎片【答案】错采用可变分区，可以消除内部碎片，但极易产生外部碎片。【例】可变式分区管理，在内存中形成若干很小的碎片，这是采用什么办法也无法利用的。【解答】错可变式分区管理中，内存形成的碎片可以通过移动拼接移动拼接重新利用 采用动态分区方式管理主存储器时，若采用最优适应分配算法，宜将空闲区按（）次序登记在空闲区表中。A地址递增B地址递减C长度递增D长度递减 在动态分区存储管理中采用_技术可集中分散的空闲区。动态分区存储管理中常用的分配主存的算法有_、_和_。C最先最佳最差移动页式管理【例】分页系统中页面是为（）的。A 用户所感知B 操作系统所

7、感知C 编译系统所感知D 连接装配程序所感知【答案】B【例】在分页管理系统中，程序的地址空间是连续的，分页是由（）完成的。A 程序员B 硬件C 编译软件D 都不对【解答】B【例】分区管理和分页管理的主要区别是（）A 分区的块比分页的页要小B 分页有地址映射而分区没有C 分页有存储保护而分区没有D 分区要求一道程序存放在连续的空间内而分页没有这种要求【答案】D【例*】若用8个字（字长32位）组成的位示图管理主存。假定用户归还一个块号为100的主存时，它对应位示图的位置为（）。A 字号为3，位号为5B 字号为4，位号为4C 字号为3，位号为4D 字号为4，位号为5字0031字7031【解答】C 因

8、为100/32的商为3，余数为4【例】分页存储管理中，主存的分配是（）A 以块为单位进行B 以作业的大小分配C 以物理段进行分配D 以逻辑记录大小进行分配【答案】A【例】解决主存碎片问题的存储器管理方案是（）。A 可变式分区B 分页管理C 分段管理D 单一连续区管理【解答】B【例*】下述（）页面淘汰算法会产生Belady现象A 先进先出B 最近最少使用C 最不经常使用D 最佳答案A【例】页式存储管理中，每读写一个数据，要访问（）次主存A 4B 3C 2D 1【答案】C【例】页式存储管理的主要特点是（）A 要求处理缺页中断B 要求扩充主存容量C 不要求作业同时全部装入主存D 不要求作业装入到主存

9、的连续区域【答案】D【例】在分页系统中若页面较小，虽有利于，但会引起；而页面较大，虽有利于，但会引起。【答案】提高内存利用率、页表太长、页表长度、页内碎片增大。【例】设有8页的逻辑空间，每页有1024字，它们被映射到32块的物理主存区中。那么逻辑逻辑地址的有效位是（）位，物理地址至少（）位。【解答】1315【例】（）是把主存储器分成大小相等的许多区，每个区称为一块，一次对应，编制程序的逻辑地址也分页，页的大小与块的大小相等。【解答】页式存储管理【例】某分页系统的逻辑地址为16位，其中高6位为页号，低10位为页内地址，则这样的地址结构：1 一页有（）字节2 逻辑地址可有（）页【解答】1页的大小由

10、页内位移所占位数决定，条件中页内地址占10位，则页面大小为210=1K2 页号的位数决定了一共有多少页，条件是页号占了6位，则逻辑地址有26页，即64页【例】页表的作用是实现逻辑地址到物理地址的映射()【解答】对。【例】采用快表后分页系统访问主存时既要访问快表，因此与没有快表的分页系统相比，降低了对主存的存取速度。（）【答案】错采用快表，往往能避免访问内存页表，直接访问到实际物理块，减少访问次数，从而提高了对主存的存取速度。【例】在分页式存储管理中，在有关系统中，根据需要，页面的大小是可以不等的。（）【答案】错误分页存储管理系统的物理页面是由机器本身的硬件特性所决定的，其大小必然是相等的。请求

11、页式【例*】下述（）页面淘汰算法会产生Belady现象A 先进先出B 最近最少使用C 最不经常使用D 最佳答案A【例】系统“抖动”现象的发生是由（）引起的？A 置换算法选择不当B 交换的信息量过大C 内存容量充足D 请求页式管理方案【答案】A【例】在请求分页存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当进程分配到的页面数增加时，缺页中断的次数（）A 减少B 增加C 无影响D 可能增加也可能减少【答案】D【例】在请求分页系统中有着多种置换算法：1 选择最先进入内存的页面予以淘汰的算法为（）2 选择在以后不再使用的页面予以淘汰的算法称为（）3 选择自上次访问以来所经历时间最长的页面予以淘汰的算法为（

12、）A FIFOB OPTC LRUD NRN【答案】ABC【例】作业在执行中发生了缺页中断，经操作系统处理后，应让其执行（）指令。A 被中断的前一条B 被中断的那一条C 被中断的后一条D 启动时的第一条【答案B】【例】页式虚拟存储管理的主要特点是（）A不要求将作业装入到主存的连续区域B 不要求将作业同时全部装入到主存的连续区域C 不要求进行缺页中断处理D 不要求进行页面置换【答案】B【例】在请求分页系统中，引用位标识（），它的用途是（）。【分析】在请求分页系统中，用户程序通常先放在辅存，运行时只装入一部分到主存。由于分配的主存块数通常少于进程的虚页数，因而执行程序时，要进程调入和调出，进行页面

13、淘汰。通过页表引用位标志，用于标识某个页面最近有没有被访问，根据程序员局部性原理，没被访问过的页面，最近一段时间可能也不会被访问，从而被淘汰。【答案】该页面最近有没有被访问过；为页面淘汰算法在选择淘汰页时提供参考【例】在页面置换中，目前有多种方法被提出以防止抖动现象，它们的共同特点是通过（）来实现的。【分析】当运行进程的大部分时间都处于页面换出换入的状态，几乎不能完成任何有效的工作，进程处于“抖动”状态。【答案】用最近的历史来预测在将来最不可能用到的那些页面，即局部性原则【例】请求分页系统中一个进程访问页面的次序为：0，2，1，3，0，2，4，0，2，1，3，4，利用FIFO算法，当进程使用3

14、个页框时缺页（）次，使用4个页框时缺页（）次（缺页次数含初始调入次数）【答案】进程使用3个页框时缺页9次使用4个页框时缺页10次【例】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。相应的页面置换算法很多，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。其他算法虽然也能避免进程的抖动，但其效率一般很低。（）【分析】在请求分页系统中，把外存分为两部分，一部分是文件区，用于存放文件，另一部分是对换区，用于存放对换页面。通常，对换区的磁盘IO速度比文件区的高。这是因为对换取所规定的盘块要比文件区的大得多。这样，每当发生缺页请求时，系统应从何处将缺页调入内存，对于不同的系统

15、，其采用的方法也有所不同。置换算法的好坏将直接映像到系统的性能，不适当的算法可能会导致进程发生抖动，即刚被换出的页面很快又被访问，需要重新调入，为此，又需要选一页调出；而此刚被换出的页，很快又要被访问，因而又需要将它调入，如此频繁的更换页面，进程发生了抖动。一个好的页面置换算法，应具有较低的页面更换频率。从理论上讲，应将那些以后不在访问的页面换出，或把哪些在较长时间内不会再访问的页面调出。【答案】错最佳置换算法虽然效率最好，但很难实现。一般都不采用，而其他的页面置换算法虽然增加了系统开销，但从效率上还是比较理想。【例】在请求式页式存储管理中，页面淘汰所花费的时间不属于系统开销（）。【答案】错页

16、面淘汰引起的一系列操作，如缺页中断等，将增加系统开销。【例】某请求页式存储管理，允许用户编程空间为32个页面，每页1KB，主存为16KB。如有一用户程序有10页长，且某时刻该用户页面映射如下如果分别有对以下三个虚地址:0AC5H,1AC5H,3AC5H处的操作，试计算并说明存储管理系统将如何处理：【解答】页面大小为1KB，在虚地址中有10个二进制位，用户地址空间有32页，虚页号占5位，因此虚地址长度为15位。又主存为16KB，所以物理地址14位。0AC5H的二进制：000 1010 1100 0101,其中需页号为000 10,即2，由表知是4号物理块，即0100，所以相应物理地址12C5H1

17、AC5H的二进制：001 1010 1100 0101，虚页号00110，即6，由表知没有第6页，将发生缺页中断，系统从外存中把第6页调入内存，然后更新页表。3AC5H的二进制：011 1010 1100 0101，虚页号为01110，即14，由于1410,超过作业的地址空间长度，系统发生地址越界中断，程序运行终止。【例】某采用页式存储管理的系统，接受了一个作业，作业执行时一次访问的页为：1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7。若把开始四页先装入主存。试计算分别采用先进先出调度(FIFO),最近最少用调度算法(LRU)和OPT算法时，作业执行过程中会产生多少次缺页中断，计算缺页率并

18、写出依次产生缺页中断后应淘汰的页。【解答】当发生缺页中断时，如果采用先进先出调度算法，则应把最先调入主存的页面调出（淘汰）；采用最近最少使用算法，应淘汰最近一段时间里最久没有被访问过的页面。采用OPT算法，则淘汰以后不再访问的页或以后很长时间才被用到的页。为了标记淘汰情况，用S表示访问成功，F表示访问失败。1 FIFO 缺页率=缺页次数/访问页面总数=6/13123412342S12341S12345F234523456F345634562F456245621F562156212S56213F621362137F21372 最近最少使用调度算法，顶端为最近访问的，底端为最近未被访问的12342

19、1342S12341S12345F512351236F651226512S12651S21652S21653F321632167F73213 OPT算法123412342S12341S12345以后不再访问4F123512356以后不再访问5F123612362S12361S12362S12363S12367F段式管理1、段式和页式存储管理的地址结构很类似，但是它们有实质上的不同，以下错误的是（）A 页式的逻辑地址是连续的，段式的逻辑地址可以不连续 B 页式的地址是一维的，段式的地址是二维的 C 分页是操作系统进行的，分段是用户确定的 D 页式采用静态重定位方式，段式采用动态重定位方式 D 段

20、页式管理中，地址映像表是（）A 每个进程一张段表，一张页表 B 进程的每个段一张段表，一张页表 C 每个进程一张段表，每个段一张页表 D 每个进程一张页表，每个段一张段表 C 采用 ()不会产生内部碎片。A 分页式存储管理 B 分段式存储管理 C 固定分区式存储管理 D 段页式存储管理 B【例】采用段式存储管理时，一个程序如何分段是在（）决定的。A 分配主存B 用户编程C 装入作业D 程序执行【答案】B【例】采用段式存储管理的系统中，若地址用24位标识，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是（）A 224B 216C 28D 232【答案】B【例】由固定分区方式发展为分页存储管理方式的主要推

21、动力是（）；由分页系统发展为分段系统的主要动力（）。A 提高主存的利用率B 提高系统的吞吐量C 满足用户需要D 更好地满足多道程序运行的需要E 既满足用户要求，又提高主存利用率【答案】A C【例】引入段式存储管理方式，主要是为了满足用户的一系列要求，在下面的四个选项中，不属于这一系列要求的是（）A 方便操作B 方便编程C 分段共享和分段保护D 动态链接和动态增长【分析】引入段式存储管理方式，主要是为了满足用户的下述一系列要求1 方便编程。一个作业由若干个自然段组成。因而，要把自己的作业按照逻辑关系划分为若干个段；每个段都由自己的名字和长度；要访问的逻辑地址是由段名和段内偏移量；每个段都是从0开

22、始编址。这样，用户程序在执行中可用段名和段内地址进行2 分段共享。通常，在实现程序和数据的共享时，以信息的逻辑单位为基础。例如，共享某个例程和函数，而在分页系统中的每一页都只是存放信息的物理单位，其本身并无完整的意义，不便于实现信息共享，而段是信息的逻辑单位。由此可知，为了实现段的共享，也要使存储管理能与用户分段的组织方式相适应3 分段保护。在多道程序环境下，为了防止其他程序对某程序在内存中的数据被破坏，必须采取保护措施。对内存中信息的保护，同样是对信息的逻辑单位进行保护。因此，采用分段的组织和管理方式，对于实现保护功能更方便。4 动态链接。通常，用户源程序经过编译后所形成的若干个目标程序，还

23、须经过链接形成可执行程序后，方能执行。这种在装入时运行的编译称为静态链接。动态链接是指作业运行前，不把几个目标程序段链接起来，作业要运行之前先将主程序所对应的目标程序装入内存并启动运行，当运行过程中又需要调用某段时，才将该段（目标程序）调入内存进行链接。可见，动态链接也要求以段为管理的单位5 动态增长。在实际使用中，有些段特别是数据段，会不断增长，而事先又无法确切直到数据段会增长到多大，这种动态增长的情况是其他集中存储管理方法都难以应付的，而段式存储管理方式能较好地解决这一问题。【答案】A【例】采用（）不会产生内部碎片A 分页式存储管理B 分段式存储管理C 固定分区式存储管理D 段页式存储管理

24、【答案】B【例】在分页系统中的地址结构可分为和两部分；在分段系统 中的地址结构可分为和两部分。【答案】页号、页内偏移量、段号、段内偏移量。【例】考虑下面的段表段号 基地址 段长 0 219 600 1 2300 14 2 90 100 3 1327 580 4 1952 96那么，逻辑地址(2,88)对应的物理地址是();逻辑地址(4,100)对应的物理地址是().【解答】逻辑地址(2,88)转换为90+88=178逻辑地址(4,100)给出段长越界错误【例】对于如下的段表，请将逻辑地址0，137，1，4000，2，3600，5，230转换成物理地址。【解答】在分段系统中进行地址转换时，地址变

25、换首先将逻辑地址中的段号与段表长度做比较，如果段号超长，则产生越界中断，否则使用段号为索引去检索段表，从中得到段在内存的始址和段长，然后再将逻辑地址中的段内地址与段长做比较，若不越界，则由段的始址与段内地址相加，形成物理地址。段号0小于段表长5，故段号合法。段表的第0项获得段的内存始址为50K,段长10K,由于段内地址137小于段长10K,所以段内地址也合法，因此对应的物理地址为50K+137=5137段号1小于段长，段号合法。段的始地址60K，段长3K，段内地址4000超过段长3K，越界中断段号2小于段表长，合法。内存始地址70K，段长5K，段内地址3600合法，物理地址70K+3600=7

26、5280段号5等于段表长，段号不合法，越界中断请求段页式例在段页式系统中（无快表），为获得一条指令或数据，都需三次访问内存。第一次从内存中取得（），第二次从内存中取得（），第三次从内存中取得（）。答案页表始址 物理块号 指令或数据例在段页式存储管理系统中，每道程序都有一个（）表和一组（）表答案段 页02-4 38.设某作业占有7个页面，如果在主存中只允许装入4个工作页面(即工作集为4)，作业运行时，实际访问页面的顺序是1，2，3，6，4，7，3，2，1，4，7，5，6，5，2，1。试用FIFO与LRU页面调度算法，列出各自的页面淘汰顺序和缺页中断次数，以及最后留驻主存4页的顺序。(假设开始的4

27、个页面已装入主存)02-4.概论38.分页式存储空间的分配由于块的大小是固定的，可以用一张位示图(Bit map)来构成主存分配表。现设主存有8192块，可用字长为32位的256个字作为位示图。若块号，字号，位号(从高位到低位)分别从1、0、0开始，试问5999块对应的字号和位号?199字的19位对应哪一块?答：187字14位 6388块 03-4.38假设有一磁盘有6400块，每块长度为1024字节，块号记作16400，现用400个16位（Bit）的字作该磁盘的位示图，试问第2999块对应于位示图中的第几字的第几位（字、位均从0开始计）；而第299字的第7位（同上，从0开始）又对应第几块？0

28、3-7.40.假设有一磁盘含有64000块，每块长度为1024字节，块号记为164000，现用2000个32位(Bit)的字作该盘的位示图，试问第59999块对应于位示图中第几字的第几位(字位均从0开始)；而第1599字的第17位(同上，从0开始)对应于第几块?(10分)04.4 假定一个磁盘组共有100个柱面，每个柱面上有4个磁道，每个盘面分成16个扇区。扇区的容量与磁盘块的容量相等。用位示图法记录磁盘中的各个块是否已经被占用。设内存的字长为64位。这里涉及的所有编号，例如柱面号、磁道号、扇区号和块号，以及位示图中的内存字的次序和二进制位等都是从0开始编号。请问：（1）位示图中的第50个字的

29、第20个二进制位对应的是什么磁盘地址？（2）第99号柱面的第3号磁道的第15号扇区在位示图中对应第几个字中的第几位？04.7-19.在虚拟存储系统中，若进程在内存中占3块（开始时为空）采用先进先出页面淘汰算法，当执行访问页号序列为1、2、3、4、1、2、5、1、2、3、4、5、6时，将产生（）次缺页中断。A.7B.8C.9D.10 04-7.（05-4）8设某作业共占有9个页面，如果在主存中只允许装入5个工作页面（即工作集为5），作业运行时，实际访问页面的次序是1，2，3，4，5，6，1，3，2，9，6，3，8，7，1，2，3。试用FIFO与LRU页面调度算法，列出各自的页面淘汰次序和缺页中断

30、次数，以及最后留驻主存5页的次序。（假定开始的5个页面已装入主存）05-4.41.某系统采用页式存储管理，运行一个共有九页的作业，依次访问的页面的次序为123782141231526393526，若前五页已装入主存且维持五个页在主存工作，试问分别用FIFO和LRU调度算法时，完成该作业会产生的缺页中断次数和淘汰页面的次序?06-406-7.43一个作业依次要访问的页号为3，5，1，2，3，1，5，1，2，3，4，1，3，1，5；这个作业有三个主存块可供使用，请说明采用FIFO和LRU调度算法时的缺页率。02.7.假定某采用分页式存储管理的系统中，每页大小为2048字节。某作业的地址空间占4页，其页号为0，1，2，3，被分配到主存的第2，4，1，5块中。回答：作业中第0页和第2页在分到的主存块中的起始地址分别为多少?03-7.35.考虑一个460字的程序的下述内存访问序列：10 19 154 170 54 334 185 245 247 456 458 378（1）假定页面大小为100字，试给出页访问串；（2）假定内存中有200个字可供程序使用且采用FIFO算法，那么有关该访问串的缺页中断次数是多少?（3）若使用LRU算法，则有关该访问串的缺页中断次数是多少?