復(fù)習(xí)課件第四五章

1、第四章 存儲器管理一、 程序的裝入和鏈接及其重要概念(1) 編譯(Compiling )(2) 鏈接(Linking) 靜態(tài)鏈接 動態(tài)鏈接 裝入時動態(tài)鏈接 運(yùn)行時動態(tài)鏈接(3) 裝入(Loading) 絕對裝入 可重定位裝入 動態(tài)重定位裝入 符號地址 相對地址(邏輯地址) 絕對地址（物理地址） 重定位 靜態(tài)重定位 動態(tài)重定位二、存儲管理策略 實(shí)存管理 連續(xù)區(qū)分配（包括固定分區(qū)、可變分區(qū)和伙伴系統(tǒng)） 分頁（Paging ） 分段（Segmentation ） 段頁式（ segmentation with paging ）虛存管理 請求分頁(Demand paging)- 主流技術(shù) 請求分段(De

2、mand segmentation) 段頁式（ segmentation with paging ）離散分配三、連續(xù)分配方式1、動態(tài)分區(qū)分配算法 FF,CFF,BF,WF 各種算法是如何來進(jìn)行內(nèi)存的分配和回收的？2、 造成動態(tài)分區(qū)分配方式浪費(fèi)內(nèi)存空間的主要原因是什么？它可以通過什么辦法加以解決。 緊湊或拼接3、什么是“內(nèi)零頭”和“外零頭”？它們分別在哪些內(nèi)存分配方式下存在？ “多分配的空間” “分不出去的空間”4、 什么是對換？外存對文件區(qū)和對換區(qū)是如何管理的？對換的分類？1、 分頁系統(tǒng)是如何將地址空間中的作業(yè)劃分成若干個頁，如何進(jìn)行內(nèi)存分配？2、分頁系統(tǒng)的地址轉(zhuǎn)換。 掌握分頁系統(tǒng)邏輯地址的結(jié)

3、構(gòu)，為了進(jìn)行邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換，分頁系統(tǒng)必須為每個作業(yè)配置什么樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并提供哪些硬件支持？如何實(shí)現(xiàn)地址轉(zhuǎn)換？為什么引進(jìn)快表可以加快分頁系統(tǒng)存取指令和數(shù)據(jù)的速度。3、分段存儲管理方式。 了解由分頁發(fā)展為分段，并近一步發(fā)展為段頁式存儲管理方式的主要推動力是什么？分段和段頁式系統(tǒng)是如何管理作業(yè)的地址空間和內(nèi)存空間的？它們的地址變換是如何完成的？并應(yīng)注意對分段系統(tǒng)和分頁系統(tǒng)的比較。為什么分段比分頁更容易保護(hù)和共享。四、離散分配方式1、為什么要引入虛擬存儲器？常規(guī)存儲管理方式的特征（一次性和駐留性）局部性原理2、虛擬存儲器的特征 離散性、多次性、對換性和虛擬性。 了解每種特征的具體含義，以及它

4、們相互之間存在的關(guān)系？3、實(shí)現(xiàn)虛擬存儲器的關(guān)鍵技術(shù)是什么？ 請求調(diào)頁（段）技術(shù)和頁（段）置換技術(shù)，這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要得到哪些硬件和軟件支持。 （一定容量的內(nèi)存和較大容量的外存、頁（段）表、缺頁（段）中斷機(jī)構(gòu)和地址變換機(jī)構(gòu)）五、離散分配方式之虛擬存儲器 4、請求分頁系統(tǒng)的基本原理 （1）頁表機(jī)制 （2）地址變換機(jī)構(gòu)和過程 （3）頁面分配和置換策略 固定分配局部置換可變分配全局置換可變分配局部置換 （4）頁面置換算法（ “抖動”，計(jì)算缺頁率）OPT置換算法FIFO置換算法LRU置換算法及其近似算法Clock算法 5、請求分段系統(tǒng)的基本原理。六、幾個重要知識點(diǎn)1、內(nèi)存擴(kuò)充技術(shù)：交換和覆蓋技術(shù)2、缺頁

5、率。 和缺頁率有關(guān)的因素有哪些？3、抖動。發(fā)生抖動的現(xiàn)象是什么？產(chǎn)生抖動的原因有哪些？消除抖動的方法？4、工作集和駐留集。各種存儲方法比較各種存儲方法比較各種存儲方法比較典型問題分析1. 什么情況下需要進(jìn)行重定位？為什么要引入動態(tài)重定位？2. 考慮一個由256個頁面、每頁由4096字節(jié)組成的邏輯空間，把它裝入到有32個物理塊的存儲器中，問： （1）邏輯地址需要多少位二進(jìn)制來表示？ （2）物理地址需要多少位二進(jìn)制來表示？3. 對一個將頁表存放在內(nèi)存中的分頁系統(tǒng)： 1）如果內(nèi)存需要0.2us，有效訪問時間為多少？ 2）如果加一快表，且假定在快表中找到頁表項(xiàng)的幾率高達(dá)90，則有效訪問時間又是多少（假

6、定查快表需花的時間為0）？4. 動態(tài)重定位是在作業(yè)的（ ）中進(jìn)行的。 編譯過程 執(zhí)行過程 修改過程 裝入過程5. 采用段式存儲管理的系統(tǒng)中，若地址用24位表示，其中8位表示段號，則允許每段的最大長度是_ A）224 B）28 C） 216 D） 2326. 作業(yè)在執(zhí)行中發(fā)生了缺頁中斷，經(jīng)操作系統(tǒng)處理后，應(yīng)讓其執(zhí)行_指令 A）被中斷的前一條 B）被中斷的后一條 C）被中斷的 D） 啟動時的第一條7. 一個32位地址的計(jì)算機(jī)使用兩級頁表，虛地址被分成9位頂級頁表域；11位的二級頁表域，其余位為頁內(nèi)偏移，請問： 1) 頁面長度是多少？ 2) 在邏輯地址空間中，共存在多少頁？頁面長度為2124K頁數(shù)2

7、20 這是29 * 2118、某基于動態(tài)分區(qū)存儲管理的計(jì)算機(jī)，其主存容量為55MB（初始為空），采用最佳適配（Best fit）算法，分配和釋放的順序?yàn)椋悍峙?5MB，分配30MB，釋放15MB，分配6MB，此時主存中最大空閑分區(qū)的大小是（ ）A：7MB B：9MB C：10MB D：15MB頁目編號頁號頁內(nèi)偏移量邏輯地址空間大小為216頁，則表示整個邏輯地址空間的頁目錄表中包含表項(xiàng)的個數(shù)至少是（ ）A：64 B：128 C：256 D：512DB 9、某計(jì)算機(jī)采用二級頁表的分頁存儲管理方式，按字節(jié)編制，頁大小為210字節(jié)，頁表項(xiàng)大小為2字節(jié)，邏輯地址結(jié)構(gòu)為10、某系統(tǒng)的空閑分區(qū)表如下，系統(tǒng)采

8、用可變分區(qū)存儲管理模式，現(xiàn)有一個程序序列：96K、20K、200K。若用首次適應(yīng)算法和最佳適應(yīng)算法來為這些程序分配內(nèi)存，試問哪一種算法可以滿足所有程序的請求，為什么？最佳適應(yīng)算法分區(qū)號大小起始地址132K100K210K150K35K200K4218K220K596K530K11、在采用頁式存儲管理的系統(tǒng)中，主存容量為64K，作業(yè)J的邏輯空間為4頁（每頁1K），且已知該作業(yè)的頁表為：02123467試借助地址變換圖(要求畫出)求出十進(jìn)制邏輯地址3500對應(yīng)的物理地址。12、某虛擬存儲器的用戶編程空間共32個頁面，每頁1KB，主存16KB。該用戶作業(yè)長度為6頁。假定某時刻該用戶頁表如下，（主存中

9、只有部分頁）。試將十六進(jìn)制的虛擬地址0A5C、103C、1A5C轉(zhuǎn)換為物理地址。相應(yīng)的物理地址是否合法？是否產(chǎn)生缺頁？ 頁號存儲塊號012351047 系統(tǒng)采用每頁1K，即頁內(nèi)地址為10位。首先從邏輯地址中轉(zhuǎn)換出頁號和頁內(nèi)偏移，即3500對應(yīng)頁號為：INT(3500/1024)=3;頁內(nèi)偏移為：3500 Mod 1024=428，對應(yīng)塊號為7，每塊大小和頁大小相同，則物理地址=7*1024+428=7596=11、解答：13、某段式存儲管理采用如下段表。試計(jì)算（0，430）、（3，200）、（1，34）、（2，2500）的主存地址。其中括號內(nèi)的前一元素為段號，后一元素為段內(nèi)位移量。當(dāng)無法進(jìn)行地

10、址變換時，應(yīng)說明產(chǎn)生何種中斷。段號段長主存起始地址是否在主存06002100是1402800是23000否3804000是14、在請求頁式存儲管理系統(tǒng)中，說明如何將執(zhí)行程序的邏輯地址變換成物理地址？并說明處理缺頁中斷的過程？15、解決大作業(yè)和小內(nèi)存的矛盾有哪些途徑？簡述其實(shí)現(xiàn)思想。16、考慮一個請求分頁系統(tǒng)，測得如下的時間利用率：CPU：20%，分頁磁盤：97.7%，其它外設(shè)：5%；下列措施中哪個（些）可改善CPU的利用率？說明理由 更換速度更快的CPU；更換更大容量的分頁磁盤；增加內(nèi)存中的用戶進(jìn)程數(shù)；掛起內(nèi)存中的某個（些）進(jìn)程；采用更快的I/O設(shè)備 17、設(shè)某計(jì)算機(jī)的邏輯地址空間和物理地址空

11、間均為64KB，按字節(jié)編址。若某進(jìn)程最多需要6頁（Page）存儲空間，頁的大小為1KB。操作系統(tǒng)采用固定分配局部置換策略為此進(jìn)程分配4個頁框。頁號頁框號裝入時刻訪問位071301142301222001391601當(dāng)該進(jìn)程執(zhí)行到時刻260時，要訪問邏輯地址為17CAH的數(shù)據(jù)，請問答下列問題：（1）該邏輯地址對應(yīng)的頁號是多少？（2）若采用先進(jìn)先出置換算法，該邏輯地址對應(yīng)的物理地址是多少？要求給出計(jì)算過程。（3）若采用時鐘置換算法，該邏輯地址對應(yīng)的物理地址是多少？（設(shè)搜索下一頁的指針沿順時針方向移動，且當(dāng)前指向2號頁框）解答： 17CAH=(0001 0111 1100 1010)2（1）頁大小為1K，所以頁內(nèi)偏移地址為10位，于是前6位是頁號，所以第一問的解為：5（2）FIFO，則被置換的頁面所在頁框?yàn)?，所以對應(yīng)的物理地址為（0001 1111 1100 1010）2 1FCAH（3