2022年操作系统第4章练习题 .pdf

第 4 章 存储器管理4.1 典型例题解析【例 1】某系统采用动态分区分配方式管理内存，内存空间为640K，高端 40K 用来存放操作系统。在内存分配时，系统优先使用空闲区低端的空间。对下列的请求序列：作业1申请130K、作业2 申请 60K、作业 3 申请 100K、作业 2 释放 60K、作业 4 申请 200K、作业 3释放 100K、作业 1 释放 130K、作业 5 申请 140K、作业 6 申请 60K、作业 7 申请 50K、作业 6 释放 60K，请分别画图表示出使用首次适应算法和最佳适应算法进行内存分配和回收后内存的实际使用情况。首次适应算法最佳适应算法动作已分配分区(作业，始址，大小)空闲分区（始 址，大小)己分配分区（作业，始址，大小)空闲分区(始址，大小)作业 1 申请 130K l，0,130 130,470 l，O，130 130,470 作业 2 申请 60K l，0,130 2,130,60 190,410 1，O，130 2,130,60 190,410 作业 3 申请 100K 1,0,130 2,130,60 3,190,100 290,310 1，O，130 2,130,60 3,190,100 290,310 作业 2 释放 60K l，0,130 3,190,100 130,60 290,310 l，0,130 3,190,100 130,60 290,310 作业 4 申请 200K 1，O，130 3,190,100 4,290,200 130,60 490,1lO l，0,130 3,190,100 4,290,200 130,60 490.110 作业 3 释放 100K l，0，130 4,290,200 130，160 490,110 l，0，130 4,290,200 490，110 130，160 作业 l 释放 130K 4,290,200 0,290 490,110 4,290,200 490,110 0,290 作业 5 申请 140K 4,290,200 5,0,140 140，150 490,110 4,290,200 5,0,140 490，110 140，150 作业 6 申请 60K 4,290,200 5，O，140 6,140,60 200,90 490,110 4,290,200 5,0，140 6,490,60 550,50 140,150 作业 7 申请 50K 4,290,200 5,0,140 6,140,60 7，200,50 250,40 490,110 4,290,200 5，O，140 6,490,60 7,550,50 140,150 作业 6 释放 60K 4,290,200 5,0,140 7,200,50 140,60 250,40 490,110 4,290,200 5,0，140 7,550,50 490,60 140，150 答：使用首次适应算法和最佳适应算法进行上述内存的分配和回收后，内存的实际使用情况分别如图(a)和(b)所示。0 作业 5 140K 200K 作业 7 250K 290K 作业 4 490K 600K OS 640K（a）0 作业 5 140K 290K 作业 4 490K 550K 作业 7 600K OS 640K(b)【例 2】对一个将页表存放在内存中的分页系统:（1）如访问内存需要02s，有效访问时间为多少?（2）如果加一快表，且假定在快表中找到页表项的机率高达90，则有效访问时间又是多少(假定查快表需花的时间为0)?答：（1）有效访问时间为：2 02=04s（2）有效访问时间为：09 02+(109)2 0 2022 ps。【例 3】某系统采用页式存储管理策略，拥有逻辑空间32 页，每页 2K，拥有物理空间1M。（1）写出逻辑地址的格式。（2）若不考虑访问权限等，进程的页表有多少项?每项至少有多少位?（3）如果物理空间减少一半，页表结构应相应作怎样的改变?答：（1）该系统拥有逻辑空间32 页，故逻辑地址中页号必须用5 位来描述：而每页为2K，因此，页内地址必须用11 位来描述，这样可得到它的逻辑地址格式如下：15 11 10 0 页号页内地址(2)每个进程最多有32 个页面，因此，进程的页表项最多为32 项；若不考虑访问权限等，则页表项中只需给出页所对应的物理块块号，1M 的物理空间可分成29 个内存块，故每个页表项至少有9 位(3)如果物理空间减少一半，则页表中页表项数仍不变，但每项的长度可减少1 位。【例 4】已知某分页系统，主存容量为64K，页面大小为1K，对一个4 页大的作业，其0、l、2、3 页分别被分配到主存的2、4、6、7 块中。(1)将十进制的逻辑地址1023、2500、3500、4500 转换成物理地址。(2)以十进制的逻辑地址1023 为例画出地址变换过程图。答：(1)对上述逻辑地址，可先计算出它们的页号和页内地址(逻辑地址除以页面大小，得到的商为页号，余数为页内地址)，然后通过页表转换成对应的物理地址。逻辑地址1023：1023 1K，得到页号为0，页内地址为1023，查页表找到对应的物文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 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项可获得段的内存始址为70K，段长为5K；故段内地址3600 也合法。因此，可得出对应的物理地址为70K+3600=75280。(4)段号 5 等于段表长，故段号不合法，产生越界中断。【例 7】在一个请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，目前它还没有任何页装入内存，当分配给该作业的物理块数目M 为 3 时，请分别计算采用 OPT、LRU 和 FIFO 页面淘汰算法时访问过程中所发生的缺页次数和缺页率。答：(1)使用 FIFO 算法时，访问过程中发生缺页的情况为：当物理块数目M 为 3 时，缺页次数为 9，缺页率为912(如下表所示)。4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 4 4 4 1 1 1 5 5 5 5 5 5 3 3 3 4 4 4 4 4 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 1 1(2)使用 OPT 算法时，访问过程中发生缺页的情况为：当物理块数目M 为 3 时，缺页次数为7，缺页率为7 12(如下表所示)。4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 2 1 1 2 1 1 1 5 5 5 5 5 5（3）使用 LRU 算法时，访问过程中发生缺页的情况为：当物理块数目M 为 3 时，缺页次数为 lO，缺页率为1012(如下表所示)。4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 4 4 4 1 1 1 5 5 5 2 2 2 3 3 3 4 4 4 4 4 4 1 1 2 2 2 3 3 3 3 3 3 5【例 8】某页式虚拟存储管理系统的物理空间共3K，页面大小为1K，一进程按下列地址顺序引用内存单元：3635，3632，1140，3584，2892，3640，0040，2148，1700，2145，3209，0000，1102，1100。如果上述数字均为十进制数，而内存中尚未装入任何页。给出使用LRU算法时的缺页次数，并与FIFO 时的情况进行比较。答：根据题意，分配给作业的内存块数为3，而页面的引用次序为：3、3、1、3、2、3、O、2、l、2、3、O、l、1。因此，可以计算出，采用LRU 算法时，缺页次数为8，采用 FIFO算法时，缺页次数为6。LRU 算法用最近的过去来作为预测最近的将来的依据，一般认为其有较好的性能，但实现时，要记录最近在内存的每个页面的使用情况，比FIFO 困难，其开销也大。有时，因页面的过去和未来的走向之间并无必然的联系，如上面，LRU算法的性能就没有想象中的那么好。【例 9】某虚拟存储器的用户空间共有32 个页面，每页1K，主存 16K。假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3 页分配的物理块号为5、10、4、7，而该用户作业的长度为6 页，试将十六进制的虚拟地址0A5C、103C、1A5C 转换成物理地址。文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 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40 R(1)STORE R1，0，70(2)STORE R1,1，20(3)LOAD R1,3，20(4)LOAD R1,3，100(5)JMP 2，100 答：(1)指令 STORE R1，O，70。从段表的第0 项可读出第0 段的合法位为0，表示相应段未装入内存，因此地址变换机构将产生一缺段中断，以请求OS 将其调入内存。(2)指令 STORE Rl，1，20。从段表的第1 项可以看出，虽然指令中的逻辑地址合法，段也已在内存，但本指令对内存的访问方式(写)与保护码字段(只读)不符，故硬件将产生保护性中断信号。文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 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页面调度算法淘汰（）的页。A.最近最少使用B.最近最久未使用C.最先进入主存D.将来最久使用7虚拟存储技术是（）。A.扩充主存物理空间技术B.扩充主存逻辑地址空间技术C.扩充外存空间的技术D.扩充输入/输出缓冲区技术8虚拟存储器实际容量受（）限制。A.物理主存的大小B.计算机的地址结构C.磁盘容量D.数据存放的绝对地址9分区分配内存管理方式的主要保护措施是（）。A.界地址保护B.程序代码保护C.数据保护D.栈保护10页面置换算法中（）不是基于程序执行的局部性理论。A.先进先出调度算法B.LRU 文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 ZE4Q3J2Z9O1文档编码:CR9Z4C7V4X10 HP3J2C4D5S6 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