5.4　自测练习

一、填空题

1.存储管理的主要功能是：主存空间的分配与回收，__，主存空间的共享和__，以及__。

2.程序员编写程序时所使用地址称为__或称为__。

3.内存分配主要通过两种途径来实现，分别是__和__。

4.将逻辑地址转换成物理地址的工作称为__。

5.将内存中可分配的用户区预先划分为数量固定并且大小固定的分区，这种存储管理方案称为__。

6.在__方式中，内存不预先划分，而是按照作业大小来划分分区，但分区的大小、位置和划分时间都是动态的。当作业装入时，根据作业的需求和内存空间的使用情况来决定是否分配。

7.推迟到进程执行时才进行的地址重定位，称为__。

8.固定分区存储管理中的地址重定位方式主要采用__。

9.在可变分区存储管理中，主要采用__重定位方式。

10.存储保护主要包括防止__和防止__两方面的内容。

11.可变分区存储管理中的地址转换需要硬件地址映射机制的支持，主要采用一对寄存器，__和__，其中，前者用来存放作业或进程所占分区的起始地址；后者用来存放作业或进程所占连续存储空间的长度。

12.可变分区存储管理中的地址转换采用的机制是：用户程序运行时，每访问一次__，该机制就将逻辑地址与__中的值进行比较，如果越界，则终止该进程；否则，与__中的值相加得到物理地址。

13.常用的可变分区分配算法中，__算法有利于大作业的装入，但会使主存低地址和高地址两端的分区利用不均衡；__算法会使分割后的空闲区不会太小，有利于中小型作业的装入。

14.固定分区管理中，分区中未被利用的一部分区域称为__；可变分区管理中，因为分割太小而无法利用的空闲分区称为__。

15.在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是__。

16.基本分页存储管理是将一个进程的__空间分成若干个大小相等的__，相应地，也将内存空间分成与__相同大小的__。

17.基本分页存储管理在为进程分配内存时，以__为单位将进程中的若干个连续的__分别装入到多个可以不相邻接的__中。

18.基本分页系统中允许将作业或进程的各页面离散地装入内存的任何空闲块中，这样会出现作业页号连续而块号不连续的情况。为此，需要设置__，通过它可以找到每个页面在内存中对应的物理块。

19.段式存储管理中，以__为单位分配内存。每一个__在内存中占据连续空间，在物理上，__地址是连续的，但各__之间可以不连续。

20.段式存储管理中，指令的逻辑地址结构由__和__两部分组成。

21.段页式存储管理的用户地址空间是__维的。程序按逻辑模块划分成若干个__，在__中再划分成若干个大小相等的__。

22.在段页式存储管理系统中，内存被等分成与__大小相同的内存块，并按__装入，这样一个段可以装入到若干个不连续的内存块中。

23.页式存储管理中页表包含的最主要的一项内容是__。

24.段式存储管理中段表包含的最主要的内容是__和__。

25.__存储管理方案可使小内存运行大作业。

26.在虚拟页式存储管理系统中，常用的页面淘汰算法有：__，该算法选择淘汰不再使用或最远的将来才使用的页；__，该算法选择淘汰在主存中驻留时间最长的页；__，该算法选择淘汰离当前时刻最近一段时间内最少使用的页。

27.__页面淘汰算法会产生Belady现象。

28.设某进程的访问串为：1、3、1、2、4，驻留集为3帧，按FIFO页面替换算法，当访问4号页面时，应淘汰__号页面。

29.假设某进程的页面访问序列为1、2、3、4、5、2、3、1、2、3、4、5、1、2、3、4，且开始执行时主存中没有页面。若分配给该进程的内存块数是3，采用FIFO算法时的缺页次数是__；采用LRU算法时的缺页次数是__。若分配给该进程的内存块数是4，采用FIFO算法时的缺页次数是__；采用LRU算法时的缺页次数是__。

30.在段式虚拟存储管理中，程序所使用的最大段数以及段的最大长度是由__来决定的。

31.__原理是指大多数程序在运行时，并不需要将程序的全部指令和数据都存放在内存中，在一个较短的时间内，程序执行中对内存地址的访问往往局限于一个较小的空间上。该原理具体体现在__局部性和__局部性两个方面。

32.在虚存管理中，虚拟地址空间是指__空间，实地址空间是指__。前者的大小只受__限制，而后者的大小受__限制。

33.假设某系统内存容量为256MB，采用固定分区存储分配方案，每个分区的大小均为64KB，进程表中每个表项最少要使用__位来记录分配给进程的分区。

34.段页式存储管理中，在不考虑使用快表的情况下，一条指令的执行实际需要访问内存__次，其中第__次访问内存是查找页表。

35.设有16页逻辑空间，每页大小1KB，被映射到64块的内存区域中，则逻辑地址的有效位是__位，物理地址至少是__位。

二、单项选择题

1.对内存的访问是以__为单位。

A.字节或字

B.页

C.段

D.内存块

2.将逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称为__。

A.编译

B.连接

C.运行

D.重定位

3.如果一个程序为多个进程所共享，那么该程序的代码在执行的过程中不能被修改，即程序应该是__。

A.可执行码

B.可重入码

C.可改变码

D.可再现码

4.在存储管理方案中，__可采用覆盖技术。

A.单一连续区存储管理

B.可变分区存储管理

C.段式存储管理

D.段页式存储管理

5.在固定分区分配中，每个分区的大小是__。

A.相同

B.随作业长度变化

C.可以不同但预先固定

D.可以不同但根据作业长度固定

6.以下分配方案中，__不适于多道系统。

A.单一连续区管理

B.固定分区管理

C.可变分区管理

D.页式存储管理

7.分区存储管理方案不能采用虚存技术的原因是__。

A.分区存储管理要求作业分次全部装入主存

B.分区存储管理要求作业分次全部装入主存，并一直驻留内存直到运行结束

C.分区存储管理作业可以部分装入主存但装入部分必须连续存放

D.分区存储管理要求作业一次性全部装入主存，并连续存放

8.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

9.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，造成空闲区数减1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

10.虚拟存储技术的基础是__。

A.交换原理

B.置换原理

C.请求调入原理

D.程序局部性原理

11.最佳适应分配算法的空白区一般是__。

A.按大小递减顺序连在一起

B.按大小递增顺序连在一起

C.按地址由小到大排列

D.按地址由大到小排列

12.首次适应分配算法的空闲区一般是__。

A.按地址递增顺序连在一起

B.始端指针表指向最大空闲区

C.按大小递增顺序连在一起

D.寻找从最大空闲区开始

13.__方案可使内存利用率最高。

A.可变分区存储管理

B.页式存储管理

C.段式存储管理

D.请求页式存储管理

14.__方案要求程序在主存必须连续存放。

A.可变分区存储管理

B.页式存储管理

C.段式存储管理

D.段页式存储管理

15.下面内存管理方法中有利于程序动态链接的是__。

A.分段存储管理

B.分页存储管理

C.可变分区分配

D.固定分区分配

16.段式系统中的分段，其长度是__。

A.可变且相等

B.可变且不相等

C.不可变且相等

D.不可变且不相等

17.采用段式存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是__。

A.2²⁴

B.2¹⁶

C.2⁸

D.2³²

18.在某个基本分页系统中，物理内存为256MB，有256页的逻辑地址空间，且页的大小为1KB，则逻辑地址有__位，每个物理块的大小为__字节。

A.8、1

B.18、1

C.8、1024

D.18、2¹⁰

19.段页式存储管理的用户地址空间的最小单位是__。

A.段

B.页

C.块

D.字节

20.在某个基本分页系统中，物理内存为256MB，有256页的逻辑地址空间且页的大小为1KB，则页表的长度是__，物理地址中有__位用于指定内存块号。

A.8、10

B.256、10

C.8、18

D.256、18

21.某系统使用两级页表，页的大小是212字节，逻辑地址是32位，若地址的前8位用于做一级页表的索引，则需要__来指定二级索引。

A.12

B.8

C.4

D.5

22.某系统使用两级页表，页的大小是212字节，逻辑地址是32位，若地址的前8位用于做一级页表的索引，则一级页表的长度是__，二级页表的长度是__。

A.2²⁰、2¹²

B.2⁸、2¹²

C.2⁸、2²⁴

D.2²⁰、2⁸

23.在某段页式系统中，虚地址空间包含了8个等长的段，段长为229字节，将每个段分为若干页，每页大小为256字节，则虚地址中有__位可用于指定段号。

A.29

B.21

C.8

D.3

24.在某段页式系统中，虚地址空间包含了8个等长的段，段长为229字节，将每个段分为若干页，每页大小为256字节，则虚地址中有__位可用于指定页号。

A.29

B.21

C.8

D.3

25.很好地解决了“碎片”问题的存储管理方法是__。

A.页式存储管理

B.段式存储管理

C.固定分区管理

D.可变分区管理

26.在请求分页存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当分配的页面数增加时，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

27.虚拟存储器的最大容量__。

A.为内外存容量之和

B.由计算机的地址结构决定

C.是任意的

D.由作业的地址空间决定

28.实现虚拟存储器的目的是__。

A.实现存储保护

B.实现程序浮动

C.扩充辅存容量

D.扩充主存容量

29.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.内存容量不足

D.请求页式管理方案

30.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

31.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.7

B.8

C.9

D.10

32.存储管理中采用以时间换空间的技术是__。

A.拼接

B.交换

C.覆盖

D.缓冲

33.请求分页管理中的发生的缺页中断属于__。

A.I/O中断

B.硬件故障

C.程序中断

D.外中断

34.分页存储管理中的分页由__完成。

A.硬件

B.编译程序

C.程序员

D.动态连接器

35.分段存储管理中的分段由__完成。

A.硬件

B.编译程序

C.程序员

D.动态连接器

36.当硬件执行某进程的一条访存指令时，若发生缺页中断，经过操作系统处理完成后，__。

A.访存指令的上一条指令将被重新执行

B.访存指令将被重新执行

C.访存指令的下一条指令将被执行

D.重新从该进程的第一条指令开始执行

37.某段表内容如表5-3所示，现执行某条指令Load 1，2/154，逻辑地址2/154（其中段号为2，段内地址为154），它对应的物理地址为__。

A.760K+154

B.480K+154

C.无法转换，地址越界中断

D.2+480K

38.某段表内容如表5-3所示，逻辑地址（1，45）对应的物理地址为__。

A.120K+45

B.760K+45

C.无法转换，地址越界中断

D.760K+15

39.某段表内容如表5-3所示，逻辑地址（4，10）对应的物理地址为__。

A.370K+15

B.370K+10

C.无法转换，地址越界中断

D.4+370K

40.在页式存储管理系统中，页表内容如表5-4所示。若页的大小为2K，则逻辑地址3206对应的物理地址为__。

A.11398

B.13446

C.11130

D.13178

三、不定项选择题

1.下列存储管理方案中，适用于多道程序设计系统的是__。

A.单用户连续分配

B.固定分区分配

C.可变分区分配

D.页式存储管理

2.常用的内存信息保护方法有__。

A.上下界保护法

B.保护键法

C.写保护

D.界限寄存器与CPU的用户态与核心态工作方式相结合

3.紧凑技术可以__。

A.提高内存的利用率

B.增加内存容量

C.合并空闲区

D.加快地址转换

4.分页存储管理有效地解决了__问题。

A.碎片

B.内碎片

C.外碎片

D.扩充内存空间

5.具有虚拟存储功能的管理方法包括__。

A.可变分区存储管理

B.页式存储管理

C.段式存储管理

D.段页式存储管理

6.分段存储管理方案可以满足用户在__方面的需要。

A.分段共享

B.分段保护

C.动态链接

D.方便编程

7.请求分段式虚拟存储系统必须具有的支持机构有__。

A.段表

B.缺段中断机制

C.地址转换机构

D.越界中断机制

8.能使小内存运行大作业的技术有__。

A.拼接

B.交换

C.覆盖

D.虚存

9.采用请求分页管理的系统中，当进程A执行期间发生了缺页中断，则在缺页中断发生并处理期间，该进程的状态__。

A.由运行态转为等待态

B.始终处于运行态，中断处理完毕后继续执行

C.由运行态转为就绪态

D.由运行态转为终止

10.下面存储分配方法中可能使系统发生抖动的是__。

A.可变连续划分

B.页式

C.请求页式

D.段页式

E.段式

F.请求段式

11.下列有关虚拟存储管理的相关说法中，正确的是__。

A.在虚拟内存管理中，地址变换机构将逻辑地址变换为物理地址，该逻辑地址是在编译阶段形成

B.可以将分段和分页结合起来，提供一种二维的虚拟内存管理方法

C.虚拟存储管理允许逻辑地址空间大于实际的内存空间

D.能够实现虚拟存储的依据是程序的局部性原理

E.虚拟存储器的容量是由计算机的地址结构决定的

12.虚拟页式管理系统中用到以下__概念。

A.抖动

B.页故障中断

C.高速联想寄存存储器

D.段表

13.段式和页式存储管理的地址结构很类似，但是它们之间有实质上的不同，表现为：__。

A.页式的逻辑地址是一维的，段式的逻辑地址是二维的

B.分页由操作系统进行，对用户是透明的；分段由用户确定

C.各页长度相同；各段长度可以不同

D.各页之间可以分散存放在主存；各段之间必须占用连续的主存空间

E.页式采用静态重定位方式，段式采用动态重定位方式

14.在分页存储管理系统中需要使用的表格有__。

A.进程表

B.主存物理块表

C.页表

D.文件映像表

15.有关缺页中断的说法正确的是__。

A.缺页中断是一个比较特殊的中断，在指令执行期间，如果要访问的数据和指令不在内存时便产生并处理缺页中断

B.一条指令可能产生多个缺页中断

C.对于缺页中断的处理，主要是将对应的页面调入内存，同时更新页表和页面分配表

D.缺页中断需要经历CPU现场保护、分析中断原因、转缺页中断处理程序进行处理以及恢复CPU现场等过程

四、是非题

1.（　）存储管理不仅是软件的任务，操作系统需要硬件支持来实现较复杂的存储器管理。

2.（　）通常，用户不能直接访问存储器管理硬件，而是由操作系统负责对其控制。

3.（　）虚地址即程序执行时所要访问的内存地址。

4.（　）可变分区管理中使用紧凑技术可以增加内存容量。

5.（　）请求分页系统允许进程的内存需求超过当前实际物理内存的大小。

6.（　）交换扩充了主存，因此交换也实现了虚拟存储器。

7.（　）分页存储管理方式采用一维地址结构。

8.（　）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。

9.（　）在请求分页管理中，页面的调入、调出只能在内存和对换区之间进行。

10.（　）页式管理中，地址映射是由页表和硬件地址变换机构完成的。

11.（　）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半。

12.（　）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。

13.（　）虚拟存储技术使得程序不受物理存储容量的限制。

14.（　）虚存容量仅受外存容量的限制。

15.（　）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，因而应用最广泛；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。

五、综合题

1.常用的内存信息保护方法有哪几种？它们各自的特点是什么？

2.在内存管理中，“内零头”和“外零头”各指的是什么？在固定分区分配、可变分区分配、虚拟页式存储系统、虚拟段式存储系统中，各会存在何种零头？为什么？

3.什么是段式管理？它与页式管理有何区别？

4.用可变分区分配的存储管理方案中，基于链表的存储分配算法有哪几种？它们的思想是什么？

5.比较交换技术与覆盖技术异同点。

6.用户程序的地址结构只能是一维的吗？

7.何谓虚拟存储器？并举一例说明操作系统如何实现虚拟内存的。

8.简述虚拟存储技术产生的背景。

9.简要回答虚拟存储技术的核心问题，以及实现虚拟存储技术需要什么硬件条件。

10.在请求分页系统存中，页面在内存与外存之间频繁调换，使得系统效率急剧下降，这种现象称为什么？试说明产生的原因。通过什么方式可以防止该现象的发生？

11.假定某操作系统存储器采用页式存储管理，页的大小为64字节，假定一进程的代码段的长度为702个字节，页表如表5-5所示。该进程在联想存储器中的页表如表5-6所示。

现进程有如下的访问序列：其逻辑地址为八进制的105、217、567、1120、2500。试问给定的这些地址能否进行转换？若能，请说明地址转换过程及相应的物理地址；若不能，则说明理由。

12.现代计算机系统普遍支持232～264B的逻辑地址空间。在分页系统环境中，页表要占用相当大的连续内存空间，导致内存空间开销增大。请给出一种解决该问题的办法。

13.在一个请求分页系统中，假如系统分配给一个作业的物理块数为3，并且此作业的页面走向为2、3、2、1、5、2、4、5、3、2、5、2。试用FIFO和LRU两种算法，分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数（假设系统初始时在内存中没有页面）。

14.在请求分页存储管理方式中，若采用先进先出页面淘汰算法，会产生一种奇怪的现象：分配给作业的物理块越多，进程执行时的缺页率反而升高。试举例说明这种现象。

15.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。如果一个用户程序有10页长，且某时刻该用户页面映射关系如表5-7所示。

如果分别遇有对以下三个虚地址：OAC5H、1AC5H、3AC5H处的操作，试计算并说明存储管理系统将做如何处理。

16.在某个采用页式存储管理的系统中，现有J₁、J₂、J₃3个作业同驻主存。其中J₂有4个页面，被分别装入到主存的第3、4、6、8块中。假定页面和存储块的大小均为1024字节，主存容量为10KB字节。

1）给出J₂的页表。

2）当J₂在CPU上运行时，执行到其地址空间第500号处遇到一条传送指令

MOV 2100,3100

试使用地址变换图计算出MOV指令中两个操作数的物理地址。

17.覆盖技术与虚拟存储技术有何本质不同？交换技术与虚存中使用的调入、调出技术有何相同与不同之处？

18.什么是请求页式管理？请画出请求页式存储管理系统的工作流程图，即给出硬件及软件（缺页中断）处理过程的流程图。

19.在虚拟页式存储系统中引入了缺页中断，请说明为什么引入缺页中断？缺页中断实现由哪几部分组成，并分别给出其实现方法。

20.什么是命中率？假设某基本分页系统，使用快表，并且全部页表都存放在内存中。如果查询快表需要20纳秒，访问内存需要100纳秒，当有效内存访问时间为140纳秒时，命中率是多少？当有效内存访问时间为122纳秒时，命中率是多少？计算结果说明了什么？