存储管理部分题目Word文件下载.docx
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3、在请求分页系统中,为了实现请调一页的功能,在页表中必须增加二个数据项,它们是中断位I和访问位。
4、为了使程序在主存中浮动,编程时都使用逻辑地址,因此,必须地址变换后才能得到主存的正确地址。
四、问答题:
1、什么叫重定位?
动态重定位的特点是什么?
2、在存储管理中,覆盖和对换技术所要解决的是什么问题?
各有什么特点?
3、某作业大小为C5FH字节,从内存3A6H字节处开始装载,当作业的相应进程在CPU上运行时:
1)若采用上、下限寄存器保护,寄存器的值各为多少?
如何进行保护?
2)若采用基址、限长寄存器保护,寄存器的值各为多少?
4、分区管理时,主要使用的有关数据结构有哪些?
常用哪几种方法寻找和释放空闲区?
这些方法各有何优缺点?
5、用可变式分区分配的存储管理方案中,基于链表的存处分配算法有哪几种?
它们的思想是什么?
6、采用可变分区方时管理主存时,引入移动技术有什么优点?
在采用移动技术时应注意哪些问题?
7、某系统采用动态分区存储管理技术,某时刻内存中有三个空闲区:
空闲区1(首地址100KB,大小10KB),2(200KB,30KB),3(300KB,15KB),现有如下作业序列:
作业1要求15KB,2-16KB,3-10KB。
要求:
1)画出该时刻内存分布图;
2)用首次适应和最佳适应画出此时自主存队列结构;
3)哪种算法能将该作业序列装入内存?
8、某个操作系统采用可变分区分配方法管理,用户区主存512KB,自区可用空区表管理,若分配时采用分配自区的低地址部分的方案,假设初始时全为空。
对于下述申请次序:
Req(300KB)、Req(100KB)、Rel(300KB)、Req(150KB)、Req(30KB)、Req(40KB)、Req(60KB)回答:
1)采用首次适应(FF),自区中有哪些空块?
2)最佳适应(BF)算法呢?
3)若再申请90KB呢(BF、FF)?
9、分页存储管理有效解决了什么问题?
其实现原理是什么?
10、以页式存储管理为例,说明动态地址映射的实现方法。
11、描述动态页式管理的地址变换过程。
12、为什么说请求页时管理可以实现虚拟存储器?
13、分页存储管理中,页表的功能是什么?
当系统中的地址空间变的非常大时(如32为地址空间),会给页表的设计到来什么样的新问题?
请给出一种解决方案并分析优缺点。
14、LRU算法的基本思想是什么?
有什么特点?
给出该算法的流程图。
15、简述LRU、NRU、LFU这三种页面置换算法的思想,并各给出一种可能的实现方案。
16、在一系统中采用分页存储管理,页的大小为4KB,允许用户进程的存储映像最大为16页,物理内存共有512块内存。
试问:
虚地址寄存器和内存地址寄存器的长度各是多少位?
17、设正在处理器上执行的一个进程的页表如下(十进制,起始页/块号为0):
虚页号状态位访问位修改位物理块号 0 1 1 0 4 1 1 1 1 7
2 0 0 0 - 3 1 0 0 2 4 0 0 0 - 5 1 0 1 0使用字节地址,且页面大小为1024。
问1)具有快表的请求页式存储管理系统地址变换过程;
2)虚地址5499、2221的物理地址?
18、一台计算有4个页框如下(时间单位:
滴答),请问NRU、FIFO、LRU和第二次机会算法将替换哪一页?
页装入时间上次引用时间R(读)位M(修改)位 0126 279 0 0 1230 260 1 0 2120 272 1 1 3160 280 1 1
19、有一虚存系统,某进程内存占三页,开始时内存为空,执行访问页号序列(123412512345)后,FIFO、LRU、OPT的缺页次数是多少?
20、在一请求分页系统中,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232152453252,试用FIFO和LRU两种算法分别计算程序访问过程中所发生的缺页次数。
21、纯分页系统和请求分页系统的主要差别是什么?
设某请求分页系统中某作业J的页面走向:
321445343215,且主存可有3个块供J使用,试说明FIFO、LRU的缺页次数。
22、某虚拟存储器系统采用FIFO页面淘汰算法时,每一作业可用内存为三页。
对页面走向432143543215,发生多少次缺页?
若作业可用内存为四页呢?
如何解释上述现象?
22、某系统采用页式存储管理,并用LFU算法淘汰页面,请问LRU的基本实现方法和原理是什么?
若系统发生抖动,如何解决?
23、在请求分页存储管理方式中,若采用先进先出淘汰算法,会产生一种奇怪的现象:
分配给作业的实页越多,进程执行使得缺页率反而升高。
试举例说明。
24、现代计算机系统常采用请求页式存储管理方案来管理自己的主存,请图示地址转换过程。
假定作业J所涉及页面依次为0102010120,并已知主存中有三个可供作业J使用的空白存储块,试说明FIFO和LRU两种不同页面淘汰算法时的缺页率。
25、在某个采用页式存储管理的系统中,有J1、J2、J3三个作业同驻内存,其中J2有四个页面,被分别装入第3、4、6、8物理块中,假如页面大小1024B,主存容量为10KB,请写出J2得页面映像表;
当J2在CPU上运行时,执行到期地址空间第500号处遇到一条传送指令:
MOV2100,3100。
请用地址变换图计算指令中两个操作数的物理地址。
26、在采用页式存储管理的系统中,某作业J的逻辑地址空间为4页(页面大小2048B),其页表如下:
页号:
0123 物理块号:
2468
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。
27、考虑下列程序:
Vara:
Array[1..100,1..150]ofInteger;
b:
Array[1..150,1..200]ofInteger;
c:
Array[1..100,1..200]ofInteger;
i,j,k:
Integer;
Fori:
=1To100Do Forj:
=1To200Do Fork:
=1to150Do
c[i,j]:
=c[i,j]+a[i,k]*b[k,j]
假设矩阵A、B初值已置好,C初始为0,各矩阵均以页为单位连续存放。
有假定一个整数占一个字,代码以及变量i,j,k放在其他页面例,并且变量i,j,k的存取不存在缺页问题。
主存初始为空,在请求分页存储管理中采用FIFO页面淘汰策略。
作业分配10个页面,每个页面100个字给矩阵使用时,执行上面程序的缺页次数是多少?
当执行完成程序时,留在内存的这些页面各属于哪些矩阵?
当作业分配两个页面每个页面500个字的时候呢?
28、有一矩阵Vara:
Array[1..100,1..100]ofInteger;
按先行后列次序存放。
在一个虚存系统中,采用LRU淘汰算法,一个进程有3页内存空间,每页可存放200个整数,其中第一页存放程序且假定程序一在内存中。
程序A:
Fori:
=1To100Do a[i,j]:
=0;
程序B:
Forj:
=1To100Do Fori:
分别就程序A、B的执行过程计算缺页次数。
29、比较段式管理和页式管理的特点。
30、比较分页与分段存储管理方式的主要差别。
31、分页存储管理与分段存储管理的主要区别是什么?
32、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?
33、在虚拟段是存储系统中,引入了段的动态链接,为什么?
请给出一种实现方法。
34、有一操作系统采用段式管理,用户区主存512KB,空闲块链入空块表,分配时截取空块表的前半部分。
初始时全部空闲,在执行了如下申请、释放操作序列Req(300K)Req(100K)Rel(300K)Req(150K)Req(50K)Req(90K)后:
采用最先适配,空块表中有哪些空块?
采用最佳适配呢?
若随后又申请80K空间呢?
这说明什么问题?
35、某系统采用页式(Paging)存储管理策略,拥有逻辑空间32页,每页2KB;
拥有物理空间1MB。
请1)写出逻辑地址格式;
2)
若不考虑权限位等进程页表有多少项(Entry)每项至少多少位?
3)若物理空间减少一半,页表结构应作怎样相应的改变?
36、试述请求页式存储管理的地址变换过程。
37、1)假设某计算机系统NoName共有4页物理地址空间(4Frames),其操作系统的虚拟地址管理采用“最近最少使用(LRU)”页面置换算法。
当一进程依次访问虚地址(又称引用串,ReferenceString):
1234534167878978954542,请计算其缺页次数(PageFault)。
2)LRU需要一定的硬件支持(如计数器、堆栈等),假设NoName位每页内存配备了一个标志位(DirtyBit),请设计一种变形的LRU算法,并且说明:
标识位的初始值;
何时修改标识位?
如何选择应换出的页面?
利用此算法说明1)中引用串的缺页次数。
38、在一个使用交换技术(Swapping)的系统中,按地址从低到高排列的内存空洞长度是:
10KB4KB20KB18KB7KB9KB12KB15KB。
对下列顺序的段请求:
12KB10KB15KB18KB12KB分别使用首次适配、最佳适配、最差适配和下次适配算法说明空洞的取用情况,并说明暂不能分配情况的处理方法。
39、如果对存储器管理采用这样的措施:
当内存中出现大量碎片时,就移动已分配的区域使小的碎片能合并成大的空闲区。
移动用户占领的区域时,什么情况下不能移动?
为什么?
40、写出段页式地址变换图。
41、什么式虚拟存储器?
它的容量有什么方式确定?
请求页式管理中有哪几种比较常用得页面置换算法?
在短式存储管理中,段表要包含哪些内容?
42、分区存储管理方案不能实现虚拟的原因是什么?
43、某采用页式存储管理的系统,接受了一个共七页的作业,作业执行时依次访问的页为123421562137。
若主存只有五块空间,当分别用先进先出(FIFO)、最近最少用(LRU)调度算法时,作业执行过程中会产生多少次缺页中断?
写出依次产生缺页中断后应淘汰的页。
44、请设计虚拟页式存储管理方案中缺页中断处理过程。
45、某一系统采用请求分页式虚存管理,页面淘汰算法位LRU法,每个作业占15页内存,其中一页用来存放程序,每一页存放200个整形变量。
考虑下列程序:
Vara,b:
Array[1..20,1..100]ofInteger;
i,j:
Begin
=1To20Do Forj:
=1To100Do b[i,j]:
=a[i,j];
End;
设数组a,b均按行存储,程序页已经调入内存,变量i,j存放在程序页中。
问此程序会产生多少次缺页中断?
运行结束后,留在内存中有哪些页?
46、什么叫碎片?
内碎片和外碎片的区别是什么?
47、对于一个利用快表且页表存于内存得分页系统,假定CPU一次访存时间为1μs,访问快表的时间可以忽略不计。
1)如果85%的地址映射可以直接通过快表完成(即快表命中率为85%),那么进程完成一次内存读写的平均有效时间是多少?
2)若快表的命中率只有50%呢?
3)快表命中率对平均有效访问时间有何影响?
48、类似于分页方式中的请求调页那样,分段方式中也可以采用请求式调段策略。
试提出一个合理的段替换算法,说明段替换过程中会出现哪些在页面替换过程中不出现的问题。
49、某系统采用请求分页存储管理技术,系统为每个作业分配三个内存快。
设某作业进程运行中所访问的信息的页面依次是13415214,试问:
在FIFO置换算法下共产生多少次缺页中断?
使用LRU呢?
50、在存储管理技术中,“段”和“页面”非常相似,不同之处是:
段是可变大小的页面。
在近似的LRU页面置换算法的基础上,定义近似的LRU分段置换算法(要求:
给出所需的数据结构和算法的框图描述)。
51、某系统内存分布如下所示:
000K[//////////]OS
020K[\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\]Job160K 080K[60K ]FreeA 140K[//////////]Job240K 180K[20K ]FreeB 200K[\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\]Job330K 230K[26K ]FreeC 256-1K
1)当Job1、Job3执行完毕,释放它们所占用的内存后,内存空闲区有什么变化?
2)要求在二种不同的放置策略下(首次适应算法和下次适应算法)画出此时的自主存队列结构。
3)当Job4(70K)要进入系统时,该作业在这二种不同的放置策略下各分配在哪一个空闲区中?
52、某系统采用请求分页存储管理,内存块大小为1024字节,程序字长16位,地址寄存器长18位,有一程序空间大小是5页,页表如下所示:
页号01234
块号1AH16H
状态11000
试计算程序字0455H,1386H的物理地址。
53、关于分页系统,回答如下问题:
1)在页表中,那些数据结构是为实现请调一页而设置的?
那些数据项是为实现置换一页而实现的?
2)设某系统为每个作业进程分配3个内存块,某作业进程在运行中访问页面的轨迹是1431681,且每一页都是按请求装入的。
问:
在FIFO和LRU置换算法下,产生缺页中段的次数各是多少?
54、在内存管理中,“内零头”和“外零头”各指的是什么?
在固定式分区、可变式分区、页式虚拟存储系统、段式虚拟存储系统,各会存在何种零头?
55、有一矩阵为100行×
200列,即inta[100][200];
在一个虚存系统中采用LRU算法,系统分配该进程5个页面来存储数据(不包括程序),设每页可存放200个整数,该程序要对数组进行初始化,数组存储时是按行存放的。
试计算下列两个程序各自的缺页次数:
A:
for(i=0;
i56、在段式管理和段页式管理中,逻辑地址是如何表示的?
从用户角度来看分别为几维空间?
57、在页式虚存管理系统中,假定驻留集为m个页(所有页初始为空),在长为p的引用串中具有n个不同页号(n>
m),对于FIFO、LRU两种页面置换算法,试给出页故障数的上限和下限。
58、假定某页式管理系统,主存为64KB,分成16块,编号为01234...15,设某作业有4页,其页号为0123,被分别装在主存的2416块,试问:
1)该作业的总长度是多少(十进制)字节?
2)写出该作业每一页在主存中的起始地址。
3)若多个逻辑地址[0,100]、[1,50],[2,0]、[3,60],计算相应内存地址(括号中第一元素为页号,第二元素页内位移)。
59、在某段式存储管理系统中,有一作业的段表如下:
段号段长主存始址状态 0 200600 0 1 50850 0 2 1001000 0 3 150- 1
求逻辑地址[0,65],[1,55],[2,90]及[3,20]对应的主存地址(十进制)。
60、在请求页式存储管理系统中,一个作业要依次访问如下页面342143143145,并采用LRU页面置换策略,设分给该作业的存储块为3,试求出在访问过程中发生缺页中段的次数及缺页率。
61、某一存储管理系统采用可变分区分配方案,设当前内存的空白区如下所示:
空白区号起始地址空白区容量状态 1 5KB100KB 可用 2 120KB 20KB 可用 3 310KB256KB 可用 4 1024KB 48KB 可用
现有5个作业J1、J2、J3、J4、J5,它们分别需要内存20KB、42KB、120KB、130KB、18KB的空间,若采用最先适应算法,以怎样的次序可将五个作业装入主存?
并给出装入后的空白区表。
63、现有一请求调页系统,其页表保存在寄存器中,若有一个可用的空页或被替换的页未被修改,则它处理一个缺页中断需要8ms;
若被替换的页已被修改,则需要20ms;
内存存取时间为1μs。
假定70%被替换页面被修改过,为保证有效存取时间不超过2μs,可接受的最大缺页中断率是多少?
64、在某系统中,采用固定分区存储管理方式,内存分区(单位:
字节)情况如下所示:
0[////OS///]
40K[ ]第一分区 70K[ ]第二分区 180K[ ]第三分区 512K-1
现有大小为15KB、53KB、110KB的多个作业要求进入内存,试画出他们进入内存后的空间分配情况,并说明主存的浪费率有多大?
65、在可变式分区分配的存储管理方案中,存储分配算法有哪几种?
他们的思想是什么?
66、简述什么是覆盖?
什么是交换?
覆盖和交换的区别是什么?
67、某请求页式管理系统,用户编程空间有40个页面,每个200H个字节,假定某时刻用户页表中虚页号与物理块号对照表如下所示:
虚页号0251720 物理块号52081436
求虚地址0A3CH、223CH分别对应的物理地址。
68、在一个请求页式存储管理系统中,进程p共有5页,访问串321032432104,试采用LRU置换算法,计算当分配给改进程的页面分别是3和4时,访问过程中发生的缺页次数和缺页率,比较结果并浅析原因。
69、已知主存有256KB容量,其中操作系统占用低地址端的20KB。
有下述作业序列:
作业1 2 3 1 3 4 5要求需80KB需16KB需140KB完成完成需80KB需120KB
试用最佳适应算法来处理上述作业序列(在存储分配时,将空白区高地址端分给作业),并回答下列问题:
1)画出作业1、2、3进入内存后的主存分配情况;
2)画出作业1、3完成后的主存分配情况;
3)画出作业4、5进入内存后的主存分配情况。
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