習(xí)題課_存儲(chǔ)管理教材

1、 存儲(chǔ)管理 程序的鏈接和裝入 連續(xù)分配存儲(chǔ)管理 單一連續(xù)分配 固定分區(qū)分配 動(dòng)態(tài)分區(qū)分配（分配算法） 動(dòng)態(tài)重定位分區(qū)分配（重定位） 分頁存儲(chǔ)管理 分頁的基本方法 地址變換過程 分段存儲(chǔ)管理 分段的基本原理 程序共享與保護(hù) 段頁式管理 虛擬存儲(chǔ)管理 概念 實(shí)現(xiàn)依據(jù)及方法（局部性原理） 特征 請(qǐng)求分頁管理 頁面置換算法 請(qǐng)求分頁管理性能分析 缺頁率對(duì)有效訪問時(shí)間的影響 工作集 抖動(dòng) 請(qǐng)求分段管理 多進(jìn)程能在主存中彼此互不干擾的環(huán)境多進(jìn)程能在主存中彼此互不干擾的環(huán)境下運(yùn)行，下運(yùn)行，OS是通過（）來實(shí)現(xiàn)的。是通過（）來實(shí)現(xiàn)的。 內(nèi)存分配內(nèi)存分配 內(nèi)存保護(hù)內(nèi)存保護(hù) 內(nèi)存擴(kuò)充內(nèi)存擴(kuò)充 地址映射地址映射 答

2、案：答案：B 動(dòng)態(tài)重定位是在作業(yè)的（）中進(jìn)行的。動(dòng)態(tài)重定位是在作業(yè)的（）中進(jìn)行的。 編譯過程編譯過程 裝入過程裝入過程 鏈接過程鏈接過程 執(zhí)行過程執(zhí)行過程 答案：答案：D 在存儲(chǔ)器的可變分區(qū)管理中，作業(yè)裝入在存儲(chǔ)器的可變分區(qū)管理中，作業(yè)裝入內(nèi)存時(shí)，采用的是（）重定位方式。內(nèi)存時(shí)，采用的是（）重定位方式。 答案：答案：動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài) 程序經(jīng)編譯或匯編以后形成目標(biāo)程序，程序經(jīng)編譯或匯編以后形成目標(biāo)程序，其中的指令順序是以其中的指令順序是以0作為參考地址進(jìn)作為參考地址進(jìn)行編址的，這些地址稱為（）。行編址的，這些地址稱為（）。 答案：答案：邏輯地址邏輯地址 分區(qū)管理中采用分區(qū)管理中采用“最佳適應(yīng)最佳適應(yīng)”分

3、配算法分配算法時(shí)，把空閑區(qū)按（）次序登記在空閑區(qū)時(shí)，把空閑區(qū)按（）次序登記在空閑區(qū)表中。表中。 長度遞增長度遞增 長度遞減長度遞減 地址遞增地址遞增 地址遞減地址遞減 答案：答案：A 一個(gè)一個(gè)32位的訪存地址分為位的訪存地址分為a,b,c,d四個(gè)四個(gè)域，域，a,b,c用于一個(gè)三級(jí)頁表系統(tǒng)，用于一個(gè)三級(jí)頁表系統(tǒng)，d是是頁內(nèi)偏移地址，則系統(tǒng)支持的最大頁面頁內(nèi)偏移地址，則系統(tǒng)支持的最大頁面數(shù)為（）。數(shù)為（）。 答案：答案：2（a+b+c） 虛擬存儲(chǔ)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)是程序的（）虛擬存儲(chǔ)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)是程序的（）理論。理論。 動(dòng)態(tài)性動(dòng)態(tài)性 虛擬性虛擬性 局部性局部性 全局性全局性 答案：答案：C 下列諸項(xiàng)

4、中，（）不是影響缺頁中斷率下列諸項(xiàng)中，（）不是影響缺頁中斷率的主要因素。的主要因素。 缺頁中斷服務(wù)速度缺頁中斷服務(wù)速度 分配給作業(yè)（進(jìn)程）的物理塊數(shù)分配給作業(yè)（進(jìn)程）的物理塊數(shù) 系統(tǒng)規(guī)定頁面的大小系統(tǒng)規(guī)定頁面的大小 頁面調(diào)度算法頁面調(diào)度算法 答案：答案：A 設(shè)一個(gè)段表如下設(shè)一個(gè)段表如下 問問 邏輯地址（邏輯地址（2，88）對(duì)應(yīng)的物理地址是對(duì)應(yīng)的物理地址是( ) 邏輯地址（邏輯地址（4，100）對(duì)應(yīng)的物理地址是對(duì)應(yīng)的物理地址是( ) 178；地址越界，無；地址越界，無任何物理地址產(chǎn)生任何物理地址產(chǎn)生段號(hào)段號(hào)基地址基地址 段長段長0219600123001429010031327580419529

5、6 設(shè)正在處理機(jī)上執(zhí)行的一個(gè)進(jìn)程的頁表設(shè)正在處理機(jī)上執(zhí)行的一個(gè)進(jìn)程的頁表如下面所示，表中的虛頁號(hào)和物理塊號(hào)如下面所示，表中的虛頁號(hào)和物理塊號(hào)是十進(jìn)制數(shù)，起始頁號(hào)、塊號(hào)均為是十進(jìn)制數(shù)，起始頁號(hào)、塊號(hào)均為0，所有的地址均是存儲(chǔ)器字節(jié)地址，頁的所有的地址均是存儲(chǔ)器字節(jié)地址，頁的大小為大小為1024字節(jié)。字節(jié)。 計(jì)算下列邏輯地址對(duì)應(yīng)于什么物理地址：計(jì)算下列邏輯地址對(duì)應(yīng)于什么物理地址：5499，2221。虛頁號(hào)狀態(tài)位引用位修改位物理塊號(hào)01104111172000-310024000-51010 （1）邏輯地址）邏輯地址5499邏輯地址對(duì)應(yīng)的頁號(hào)邏輯地址對(duì)應(yīng)的頁號(hào)=5499/1024=5邏輯地址對(duì)應(yīng)的頁

6、內(nèi)地址邏輯地址對(duì)應(yīng)的頁內(nèi)地址=5499mod1024=379查頁表可知該頁在內(nèi)存中，內(nèi)存塊號(hào)為查頁表可知該頁在內(nèi)存中，內(nèi)存塊號(hào)為0。所以，邏輯地址所以，邏輯地址5499對(duì)應(yīng)的物理地址對(duì)應(yīng)的物理地址=01024+379=379 （2）邏輯地址）邏輯地址2221邏輯地址對(duì)應(yīng)的頁號(hào)邏輯地址對(duì)應(yīng)的頁號(hào)=2221/1024=2查頁表可知該頁不在內(nèi)存中，無法知道其對(duì)應(yīng)查頁表可知該頁不在內(nèi)存中，無法知道其對(duì)應(yīng)的物理地址。的物理地址。 某虛擬存儲(chǔ)器的用戶編某虛擬存儲(chǔ)器的用戶編程空間共程空間共32個(gè)頁面，個(gè)頁面，每頁為每頁為1KB，內(nèi)存為，內(nèi)存為16KB。假定某時(shí)刻一。假定某時(shí)刻一個(gè)用戶頁表中已調(diào)入內(nèi)個(gè)用戶頁表

7、中已調(diào)入內(nèi)存的頁面頁號(hào)和物理塊存的頁面頁號(hào)和物理塊號(hào)如右表。則邏輯地址號(hào)如右表。則邏輯地址0A5CH所對(duì)應(yīng)的物理所對(duì)應(yīng)的物理地址為（）。地址為（）。頁號(hào)塊號(hào)051102437 共共32個(gè)頁面?zhèn)€頁面 頁號(hào)占頁號(hào)占5位位 每頁為每頁為1KB 頁內(nèi)地址占頁內(nèi)地址占10位位 邏輯地址邏輯地址0A5CH對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制形式對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制形式 0000 1010 0101 1100 0A5CH所在頁：所在頁：2； 對(duì)應(yīng)塊號(hào)為：對(duì)應(yīng)塊號(hào)為：40001 00 10 0101 1100 125CH 在采用頁式存儲(chǔ)管理的在采用頁式存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，某作業(yè)系統(tǒng)中，某作業(yè)J的邏的邏輯地址空間為輯地址空間為4頁（每頁（每頁頁

8、2048字節(jié)），且已字節(jié)），且已知該作業(yè)的頁面映像表知該作業(yè)的頁面映像表（即頁表）如下：（即頁表）如下： 試借助地址變換圖求出試借助地址變換圖求出有效邏輯地址有效邏輯地址4865所所對(duì)應(yīng)的物理地址。對(duì)應(yīng)的物理地址。 6號(hào)物理塊，號(hào)物理塊，769頁號(hào)塊號(hào)02142638 在一個(gè)使用交換技術(shù)的系統(tǒng)中，按地址在一個(gè)使用交換技術(shù)的系統(tǒng)中，按地址從低到高排列的空閑內(nèi)存空間長度是從低到高排列的空閑內(nèi)存空間長度是10KB, 4KB, 20KB, 18KB, 7KB, 9KB, 12KB, 15KB。對(duì)于下列順序的段請(qǐng)求。對(duì)于下列順序的段請(qǐng)求(1) 12KB (2) 10KB (3)15KB (4) 18KB

9、 (5) 12KB分別使用首次適配、最佳適配和下次適分別使用首次適配、最佳適配和下次適配算法說明空間的使用情況，并說明對(duì)配算法說明空間的使用情況，并說明對(duì)暫不能分配情況的處理方法。暫不能分配情況的處理方法。答案 首次適配首次適配 (1) 12KB 2 (2) 10KB 0 (3) 15KB 3 (4) 18KB 失敗失敗 (5) 12KB 6答案 最佳適配最佳適配 (1) 12KB 6 (2) 10KB 0 (3) 15KB 7 (4) 18KB 3 (5) 12KB 2答案 下次適配下次適配 (1) 12KB 2 (2) 10KB 3 (3) 15KB 7 (4) 18KB 失敗失敗 (5)

10、 12KB 6答案 當(dāng)出現(xiàn)暫時(shí)不能分配情況時(shí)，系統(tǒng)可以當(dāng)出現(xiàn)暫時(shí)不能分配情況時(shí)，系統(tǒng)可以采用緊湊技術(shù)，將內(nèi)存中的進(jìn)程移動(dòng)到采用緊湊技術(shù)，將內(nèi)存中的進(jìn)程移動(dòng)到存儲(chǔ)器的一端，使夾雜于其間的空閑小存儲(chǔ)器的一端，使夾雜于其間的空閑小空間移動(dòng)到另一端，形成一個(gè)較大的可空間移動(dòng)到另一端，形成一個(gè)較大的可用空間，以滿足用戶的需求。用空間，以滿足用戶的需求。 某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一條指令執(zhí)行需某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一條指令執(zhí)行需10ns，一，一次缺頁需要額外的次缺頁需要額外的20ms，如果每，如果每1 000 000條指令發(fā)生一次缺頁，則指令的平條指令發(fā)生一次缺頁，則指令的平均執(zhí)行時(shí)間為（）均執(zhí)行時(shí)間為（）ns。 10* 1

11、000 000=10ms 10+20=30ms 30/ 1 000 000=30ns （北航（北航02）考慮一個(gè)僅）考慮一個(gè)僅460字節(jié)的程序字節(jié)的程序的下述內(nèi)存訪問序列（該序列的下標(biāo)均的下述內(nèi)存訪問序列（該序列的下標(biāo)均從從0開始）開始）10，11，104，170，73，309，185，245，246，434，458，364，且頁面大小為，且頁面大小為100字節(jié)，則字節(jié)，則 寫出頁面的訪問序列寫出頁面的訪問序列 假設(shè)內(nèi)存中僅有假設(shè)內(nèi)存中僅有200字節(jié)可供程序使用且采字節(jié)可供程序使用且采用用FIFO算法，那么共發(fā)生多少次缺頁中斷算法，那么共發(fā)生多少次缺頁中斷 如果采用最近最久未使用算法（如果采用

12、最近最久未使用算法（LRU），則），則又會(huì)發(fā)生多少次缺頁中斷又會(huì)發(fā)生多少次缺頁中斷 寫出頁面的訪問序列寫出頁面的訪問序列 0，1，0，3，1，2，4，3 假設(shè)內(nèi)存中僅有假設(shè)內(nèi)存中僅有200字節(jié)可供程序使用字節(jié)可供程序使用且采用且采用FIFO算法，那么共發(fā)生多少次缺算法，那么共發(fā)生多少次缺頁中斷頁中斷 6 如果采用最近最久未使用算法（如果采用最近最久未使用算法（LRU），），則又會(huì)發(fā)生多少次缺頁中斷則又會(huì)發(fā)生多少次缺頁中斷 7 FIFO算法算法 0，1，0，3，1，2，4，3頁面頁面走向走向01031243塊塊100033344塊塊21111223缺頁？缺頁？是是是是是是是是是是是是 LRU算法

13、算法 0，1，0，3，1，2，4，3頁面頁面走向走向01031243塊塊100001144塊塊21133223缺頁？缺頁？是是是是是是是是是是是是是是 在一個(gè)請(qǐng)求頁式存儲(chǔ)系統(tǒng)中，一個(gè)程序在一個(gè)請(qǐng)求頁式存儲(chǔ)系統(tǒng)中，一個(gè)程序的頁面走向?yàn)榈捻撁孀呦驗(yàn)?，2，1，4，3，2，3，5，1，2，1，3。假定分配給該程序的。假定分配給該程序的存儲(chǔ)塊數(shù)為存儲(chǔ)塊數(shù)為4，則采用，則采用FIFO和和LRU頁面頁面置換算法時(shí)，訪問過程中的缺頁率分別置換算法時(shí)，訪問過程中的缺頁率分別為多少？為多少？ 答案答案 FIFO算法：算法：7/12 LRU算法算法:6/12 已知一個(gè)采用了已知一個(gè)采用了LRU算法的虛擬分頁管理系

14、統(tǒng)，算法的虛擬分頁管理系統(tǒng)，其頁面尺寸為其頁面尺寸為4K，內(nèi)存訪問速度為，內(nèi)存訪問速度為100ns/次，次，快表快表訪問速度為訪問速度為20ns/次，缺頁中斷處理耗時(shí)次，缺頁中斷處理耗時(shí)為為25 ms/次。今有一個(gè)長度為次。今有一個(gè)長度為30K的進(jìn)程的進(jìn)程P進(jìn)進(jìn)入系統(tǒng)，分配給入系統(tǒng)，分配給P的存儲(chǔ)塊有的存儲(chǔ)塊有3塊，進(jìn)程的所塊，進(jìn)程的所有頁面都是在該進(jìn)程運(yùn)行中動(dòng)態(tài)裝入。若有頁面都是在該進(jìn)程運(yùn)行中動(dòng)態(tài)裝入。若P訪訪問快表的問快表的命中率命中率為為20%，對(duì)于下述頁面號(hào)訪問，對(duì)于下述頁面號(hào)訪問序列：序列：7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，2，1，2，0，1，7，0，1 請(qǐng)計(jì)算平均有效訪問時(shí)間

15、？請(qǐng)計(jì)算平均有效訪問時(shí)間？ 有效存取時(shí)間有效存取時(shí)間= (1-p)ma + p缺頁處理時(shí)間缺頁處理時(shí)間 缺頁情況缺頁情況 缺頁率缺頁率0.6 缺頁處理時(shí)間缺頁處理時(shí)間25ms 0.6*25=15ms 無缺頁情況無缺頁情況 快表命中快表命中 快表未命中快表未命中 有效存取時(shí)間有效存取時(shí)間= (1-p)ma + p缺頁處理時(shí)間缺頁處理時(shí)間 無缺頁情況無缺頁情況 快表命中快表命中 20%*（20+100）ns 快表未命中快表未命中 80%*（20+100+100）ns 有效存取時(shí)間有效存取時(shí)間15 000 080ns內(nèi)存內(nèi)存內(nèi)存內(nèi)存內(nèi)存頁表內(nèi)存頁表 可采用哪幾種方式將程序裝入內(nèi)存？可采用哪幾種方式將程序裝入內(nèi)存？ 在動(dòng)態(tài)分區(qū)分配方式中，可利用哪些分區(qū)分配算在動(dòng)態(tài)分區(qū)分配方式中，可利用哪些分區(qū)分配算