考研操作系统-内存与虚拟

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1、考研操作系统-内存与虚拟（总分：459.00，做题时间：90分钟）一、填空题（总题数：17,分数：17.00）1. 把作业装入内存中随即进行地址变换的方式称为1，而在作业执行期间，当访问到指令或数据时才进行地址变换的方式称为 2。（分数：1.00）填空项1： （正确答案：静态地址再定位）填空项1: （正确答案：动态地址再定位）解析：静态地址再定位也称为静态地址翻译，它指的是在整个程序执行前就将程序中的符号地址和相对地 址翻译成绝对地址。动态地址再定位也称为动态地址翻译，它指的是在程序执行过程中一边执行一边翻译。2. 在存储管理方案中，可用上下限地址寄存器存储保护的是1。（分数：1.00）填空项

2、1: （正确答案：分区分配）解析：分区分配也称为纯粹分段的内存管理或基本内存管理。这种内存管理给一个程序分配一段连续的能 够容纳整个程序的内存空间。此种模式下，通过设置程序所占内存段的上下限地址即可对进程空间进行保 护。3. 一个虚拟的存储器，其地址空间的大小等于1 o（分数：1.00 ）填空项1: （正确答案：2地址长度）解析：地址长度就是寻址位数。在二进制下，每一个寻址位能够寻址2个单元，寻址位数均取 1时是最大寻址地址，即地址空间。4. 设有8页的逻辑空间，每页有 1024字节，它们被映射到 32块的物理存储区中。那么逻辑地址的有效位 是1位，物理地址至少是 2位。（分数：1.00 ）填

3、空项1: （正确答案：13）填空项1: （正确答案：15）解析：表示8个页面需要3位，表示1024个字节需要10位，因此，逻辑地址有效位为3+10=13位。物理空间至少有32块，即至少需要5位来表示，每块大小与逻辑页面大小一样，也是10位，因此，物理地址至少为5+10=15位。5. 给定如下段表：段号基地址段长021960012300142901003132758004195296那么，逻辑地址（2，88）对应的物理地址是 ，逻辑地址（4，100）对应的物理地址是 （分数： 1.00 ）填空项 1: （正确答案： 178 、越界中断）解析：对于逻辑地址 （2 ，88）来说，其段号为 2，因此基

4、址为 90，段内地址为 88，加到基址上： 90+88=178。 对于逻辑地址 （4 ，100）来说，段号为 4，基址为 1952，段长限制为 96。由于段内地址 100 超过段长 96，所 以产生越界中断。6. 用户编程时使用 1 地址，处理机执行程序时使用 2 地址。（分数： 1.00 ）填空项 1: （正确答案：逻辑）填空项 1: （正确答案：物理）解析：逻辑地址也称为虚拟地址，用户编程所用到的地址都是虚拟地址，因为它并不对应某台具体机器的 物理内存地址。但在程序执行时，计算机使用的地址是具体的物理地址。7. 便于实现动态链接的存储管理方案是 1 。（分数： 1.00 ）填空项 1: （

5、正确答案：段式存储管理）解析：分段管理允许用户将作业按逻辑关系进行自然分段，各段大小可以不同。内存分配以段为单位，段 可以在作业运行过程中根据请求而动态链接和装入。8. 在存储器管理中，页面是分段的单位，分段是信息的单位。页面大小由 1 确定，分段大小由 2 确定。（分数： 1.00 ）填空项 1: （正确答案：物理内存容量 / 物理页面总数、 2 虚拟地址位数 ）解析：在分页系统中，页面大小并没有一成不变的尺寸，而是根据系统本身的需要来设计。但是页面大小 等于物理内存容量除以物理页面总数。由于每一段可以占用整个虚拟地址空间，段的大小可达 29. 在某系统中采用基址、限长寄存器的方法来保护存储

6、信息，判断是否越界的判别式为 1 。（分数： 1.00 ）填空项1: （正确答案：虚拟地址 +基址W基址邯艮长）解析：程序发出的虚拟地址加上基址后为物理地址，这个地址必须落在基址加极限的范围内，否则就是越 界。10. 若段式存储中供用户使用的逻辑地址是24位，其段内地址占用 1 6位，则用户程序最多可分为 1 段。当把程序装入主存时，每段占用主存的最大连续区为 2 字节。分数： 1.00 ）填空项 1填空项 1: （正确答案： 256）: （正确答案： 65536）解析：逻辑地址的 16 位为段内地址，则用于表示段号的地址长度为 8 位，能够表示的段数为 28=256。段内 寻址位数为 16

7、位，则段内地址数最大为 216=65536。11. 一台小型计算机有4个页框（页0页3）。在第一个时钟周期时 R位是0111（页0是0,其他是1）。在 随后的时钟周期中这个值是 1011， 1010， 1101， 0010， 1010， 1100， 0001。如果使用带有 8位计数器的老 化算法,最后一个周期后页 2 的计数器值是 1 。（分数： 1.00 ）填空项 1: （正确答案： 00110111）解析：使用 8 位计数器的老化算法，每次的访问位 （R 位） 加到右移一位后的计数器上。对于页面2来说，第一个时钟周期， 其计数器值为 10000000 ，第 2 个时钟周期后为 110000

8、00，随后的每个时钟周期计数器取 值分别为 11100000，01110000，10111000，11011100，01101110，00110111，即在 8 个时钟周期后计数器 取值为 00110111 。12. 在请求分页系统中，地址变换过程可能会因为1 、 2 、 3 等原因而产生中断。（分数： 1.00 ）填空项 1: （正确答案：缺页）填空项 1: （正确答案：越界）填空项 1: （正确答案：非法访问）解析：缺页是指所访问的页面不在物理内存中；越界是指访问的地址超出允许范围；非法访问指的是访问 的地址不存在 （虚地址空间中该地址没有被分配 ） 。13. 在请求分页管理系统中，需要

9、1 数据结构。（分数： 1.00 ）填空项 1: （正确答案：页表）解析：分页系统的核心数据结构是页表，它存放的是虚拟地址到物理地址的映射。14. 请求分页系统必须至少具有三种硬件支持： 1、 2、 3。（分数： 1.00 ）填空项 1: （正确答案：外存）填空项 1: （正确答案：地址转换机制）填空项 1: （正确答案：缺页中断机制）解析：分页系统将内存空间扩大到内存外面，这就要求外存必须存在。在分页系统中，程序发出的是虚拟 地址，这就要求有地址转换机制。 发出的虚拟地址请求有可能不在物理内存中， 这就要求有缺页中断机制15. 实现虚拟存储器的关键技术是 1 。（分数： 1.00 ）填空项

10、1: （正确答案：地址转换机制）解析：由于可以在地址转换时动态分配物理内存，任何指令在真正执行前不需要存放在内存中，从而实现 虚拟存储器。16. 用于页式虚拟存储器管理的页面替换算法中，与第二次机会页面替换算法所依据的原理相同的算法是 1 算法。（分数： 1.00 ）填空项 1: （正确答案：时钟）解析：时钟算法依据的原理与第二次机会页面替换算法相同，只不过将页面安排成一个类似时钟的循环模 式。17. 对于页式虚拟存储器管理而言， 除了要处理页面不在内存时的页面故障中断外， 即使当前需要映射的页 已经在内存中，还必须解决虚实地址映射时涉及的 1 问题和 2 问题。（分数： 1.00 ）填空项

11、1: （正确答案：性能）填空项 1: （正确答案：页表过大）解析：页式内存管理在进行地址翻译时必须要解决翻译速度（即性能 ） 问题和页表占用空间过大的问题。二、选择题 （总题数： 38，分数： 76.00）18. 在固定分区管理中，为了提高内存的利用率，可采用 （ ） 技术。（分数： 2.00 ）A. 按经常出现的作业大小来划分分区VB. 按作业对内存空间的需求量组成多个作业请求队列C. 不同作业请求队列中的作业可以申请相同的分区VD. 大作业可以申请多个分区 解析：按经常出现的作业大小来划分分区可以使浪费降到最低，不同作业请求队列中的作业可以申请相同 分区能够将分区闲置降到最低。19. 在下

12、列存储管理方案中，一个作业在内存中一定是连续存放的有 （ ） 。分数： 2.00 ）A. 单一连续分配VB. 固定分区分配VC. 可变分区分配VD. 段式E. 页式F. 段页式解析：在单一连续分配、固定分区、可变分区分配方式下，每个程序作为一个纯粹的段获得一片连续的空 间。段式管理方案下，一个程序可能分成多个段，每个段占用一片连续的空间，但不同段之间可能存在空 隙。页式存储管理模式下，一个程序分为很多页面，每个页面之间通常不是连续的。段页式是分段里面再 分页，自然也不能保证作业的连续存放。20. 日志结构的文件系统（LFS）通过（）提高文件系统的性能。（分数： 2.00 ）A. 减少写文件操作

13、时的寻道时间 VB. 减少读盘次数C. 减少写盘次数D. 既减少读盘次数，也减少写盘次数 解析：日志结构的文件系统是 UC-Berkeley 提出的一种通过减少写磁盘操作来提高效率的文件系统。其根 本思想是将整个磁盘看作一个顺序写的日志，每次写操作在日志末尾进行。由于读操作基本通过内存或缓 存满足，磁盘操作基本是写操作。 这样每次进行写操作时， 磁头所在的地方就是日志的末尾， 可以直接写， 而无需寻道。与此同时，此种文件系统还将写操作先保存在缓冲区，待系统有闲暇时再执行。这样，文件 系统效率得以提高。21. 作业在执行中发生缺页中断，经操作系统处理后，应让其执行 （ ） 指令。分数： 2.00

14、 ）A. 被中断的前一条B. 被中断的那一条 VC. 被中断的后一条D. 启动时的第一条因此，解析：缺页中断是因为要访问的指令所在的页面不在内存中， 需要先将相关页面带入内存才能执行。 在带入相关页面后，需要执行刚才被中断的指令。22. UNIX 的存储管理采用 ( ) 方式。(分数： 2.00 )A. 请求分页B. 动态分段C. 段页式且支持请求调页VD. 段页式且支持请求调段解析：UNIX操作系统采用的是段页式存储管理，它从MULTICS继承而来，但支持请求调页23. 分页系统中的页面是为 ( ) 。(分数： 2.00 )A. 用户所感知的B. 操作系统所感知的 VC. 编译系统所感知的D

15、. 连接装配程序所感知的解析：分页系统是操作系统的一种内存管理模式，操作系统当然知道。而用户、编译系统、连接装配程序 都无需知道系统是否分页，这是操作系统提供抽象的目的之一。24. 一个分段存储管理系统中，地址长度为 32位，其中段号占 8 位，则最大段长是 ( ) 。(分数： 2.00 )A. 2 8字节B. 216字节C. 224字节 VD. 232字节解析：段号占 8 位，则一个段里面的地址数为 24 位，那么段的最大值为 22425. 段式存储管理中，处理零头问题可采用 ( ) 的方法。(分数： 2.00 )A. 重定位 VB. 拼接C. Spooling 技术D. 覆盖技术 解析：段

16、式存储管理下，不同段之间可能存在空隙，也就是碎片。但我们可以通过对与空隙相邻的段进行 挪动，也就是重定位，来消除该碎片。26. 对于文件描述符表， ( ) 。分数： 2.00 )A. 每个进程都有自己的文件描述符表 VB. 有父子关系的进程合用一张文件描述符表C. 打开同一个文件的进程合用一张文件描述符表D. 整个操作系统只有一张文件描述符表 解析：由于每个进程需要访问的文件及访问模式都不一样，每个进程都有自己的文件描述符表。27. 要保证一个程序在主存中被改变了存放位置后仍能正确执行，则对主存空间应采用( )(分数： 2.00 )A. 静态重定位B. 动态重定位VC. 动态分配D. 静态分配

17、解析：动态重定位是在程序执行时对其发出的地址逐条进行翻译。因此，不论程序是否改变存放位置，只 需要对翻译机制进行更新即可正确执行。28. 采用段式存储管理时，一个程序如何分段是在 ( ) 决定的。(分数： 2.00 )A. 分配主存时B. 用户编程时 VC. 装作业时D. 程序执行时 解析：在段式存储管理下，用户在编程时需要注明分段，告诉编译器哪些指令属于哪一段，这样编译才能 产生正确的虚拟地址。29. 在虚拟分页存储管理中， ( ) 没有优先考虑最近使用过的页面。(分数： 2.00 )A. 最优页面替换算法 VB. 第二次机会算法C. LRU算法D. 时钟页面替换算法E. NFU算法F. 最

18、近未使用页面算法 解析：最优页面替换算法选择从现在开始最长时间不会被使用的页面。它没有给予最近使用过的页面任何 优先考虑。而其余的算法都给予最近使用过的页面某种优先考虑。30. UNIX 对换空间采用 ( ) 管理方式。(分数： 2.00 )A. 固定分区B. 动态分区C. 分页D. 分段 V解析：一般来说，对换空间采用的都是分段。因为对换的单位是整个进程 / 程序，而在分段模式下，一个进 程/ 程序就是一段。因此对换空间采用分段是非常合适的。31. 测得某个采用按需调页策略的系统部分状态数据为：CPU利用率为20%对换空间的磁盘利用率为 98%其他设备的利用率为 5%，由此断定系统出现异常。

19、此种情况下( ) 能提高利用率。A. 安装一个更快的硬盘B. 通过扩大硬盘容量增加对换空间C. 增加运行进程数D. 加内存条来增加物理内存容量VE. 更换速度更快的 CPUF. 采用更快的 I/O 设备解析：CPU利用率低，对换空间的磁盘利用率高，说明程序进出内存频率高，很可能是内存抖动，此时需 要增大物理内存空间，或者降低运行进程数。32. 时间局限性和空间局部性的意义分别为 ( ) 。(分数： 2.00 )A. 最近被访问的单元，很可能在不久的将来还要被访问VB. 最近被访问的单元，很可能它附近的单元也即将被访问VC. 结构化程序设计，很少出现转移语句D. 程序中循环语句的执行一般时间很长

20、解析：A是时间局域性，B是空间局域性。C、D有可能正确，但并不是时空局域性的根本定义，或者说，C和D是造成时空局域性的原因，而不是时空局域性的意义。33. 局部性有两种形式：时间局限性和 ( ) 。(分数： 2.00 )A. 指令局部性B. 数据局部性C. 空间局部性 VD. 以上全部 解析：局部性指的是某个操作或数据被重复执行或访问，或者某段指令或数据被接连执行或访问。某个数 据被访问了，则该数据将很可能很快再次被访问，这就是时间上的局部性。某个数据被访问了，与它相邻 的数据将很可能很快被访问，这就是空间上的局部性。34. 支持程序放在不连续的内存中的存储管理方法有 ( ) 。(分数： 2.

21、00 )A. 可变式分区分配B. 多重分区分配C. 分页式分配 VD. 分段式分配E. 段页式分配 V 解析：可变分区、多重分区、分段都需要将程序作为一段来存放在一片连续的空间，其实现机制都是基址 加极限。分页和段页式则在根本上将程序分为一个个页面来进行分配和存储，而每个页面的定位由页表来 实现，从而无需连续的内存。35. 页式虚拟存储管理的主要特点是 ( ) 。分数： 2.00 )A. 不要求将作业装入到主存的连续区域B. 不要求将作业同时全部装入到主存的连续区域C. 不要求进行缺页中断处理D. 不要求进行页面置换解析：页式虚拟存储管理无需将程序全部装入到主存。36. 假设某计算机的存储系统

22、由 cache 和主存组成， 某程序执行过程中访问存储系统 1000 次，其中访问 cache 缺失(未命中 )50 次，则 cache 的命中率是 ( ) 。(分数： 2.00 )A. 5%B. 9.5%C. 50%D. 95% V解析： cache 命中率为 (1000-50)/1000=95% 。37. 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 ( ) 。(分数： 2.00 )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

23、下邻空闲区 V 解析：如果没有上下空闲区，则收回该程序所占空间后，空闲区域数将增加。如果只有上邻空闲区或者只 有下邻空闲区，则将所占空间收回并与该邻接空闲区合并后，空闲区数量将保持不变。唯一造成空闲区数 量减少的情形是上下都有邻接空闲区。38. 虚拟存储系统的基础是程序的局部性理论，此理论的基本含义是 ( ) 。(分数： 2.00 )A. 程序执行时对主存的访问是不均匀的B. 代码的顺序执行C. 变量的连续访问D. 以上全部 V 解析：局部性理论指被访问过的指令和最近的指令很有可能很快被访问，被访问过的数据很可能被再次访 问。而这是因为代码的顺序执行和变量的连续访问，这种访问模式理所当然导致对

24、主存访问的不均匀性。39. 碎片最严重的存储管理方式是 ( ) 。(分数： 2.00 )A. 固定分区B. 可变分区C. 分页D. 分段 V解析：分段模式下，每个程序作为一段连续存放在内存中。随着程序的进进出出，内存将很快出现碎片。 固定分区时由于事先划定了区域，程序只能在这些区域里进行内存分配，相当于多个区间里面的分段，其 碎片程度比分段严重。可变分区的碎片程度则比固定分区更轻。分页不会产生外部碎片，但会产生内部碎 片。40. 把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称做 ( ) 。A. 编译B. 连接C. 运行D. 重定位 V解析：程序发出的逻辑地址并不是数据或指令的真实存放地，但可以对这个地

25、址进行转换来获得真实存放 地的物理地址，相当于重新定位一次。41. 如果I/O所花费的时间比CPU的处理时间短得多，则缓冲区（）。（分数： 2.00 ）A. 最有效B. 几乎无效 VC. 均衡D. 以上都不是解析：缓冲区的目的是平衡高速CPU和低速输入/输出设备之间的速度差异。如果I/O的速度比CPU更快,则缓冲区起不到任何缓冲的作用，I/O直接收发数据给CPU即可。42. 在可变式分区分配方案中，将空白区在空白区表中按地址递增次序排列的是（ ） 。（分数： 2.00 ）A. 最佳适应算法B. 最差适应算法C. 最先适应算法 VD. 最迟适应算法 解析：最先适应算法将空白区按地址递增次序排列，

26、然后从低到高寻找第一个大小能够容纳相关程序的空 白区，即最先能够容纳程序的空白区。43. 在页式虚拟存储管理系统中，若常发生抖动影响CPU的利用率，从系统管理员的角度，则下面的（）方法可改善CPU的利用率。（分数： 2.00 ）A. 用一个更快的 CPUB. 用一个更大的辅存C. 减少多道程序的道数 VD. 增加多道程序的道数E. 增大主存 VF. 采用更快的 I/O 设备解析：抖动发生在一个程序的内存页面数少于其工作集的情况下。此时必须增加分配给它的内存页面才能 减少或消除抖动。而增加其内存配额的方法是增大内存或者终止别的进程（从而获得终止进程的空间 ）。前者就是增大主存，后者就是减少多道程

27、序的道数。44. 联想存储器在计算机系统中是用于 （ ） 的。分数： 2.00 ）A. 存储文件信息B. 与主存交换信息C. 地址变换 VD. 存储通道程序解析：段页式存储系统是在分段的基础上再进行分页。一个程序通常分为多个逻辑段，每个逻辑段再分为 一系列的页面。这样，每个程序对应一个段表，而段表里面的每个段又对应一个页表，从而导致一个程序 对应一个段表和多个页表。45. 使用下面的 ( ) 方法可以实现虚存。(分数： 2.00 )A. 分区靠拢B. 覆盖 VC. 交换 VD. 联想寄存器E. 段靠拢 解析：覆盖将程序分作不同的节，每次只需要将正在执行的节装入内存，需要其他节的时候，将其他节调

28、 入内存覆盖当前的节即可。交换也是将一部分程序放在磁盘上，在需要时调入。这两种机制都支持内存到 外存的扩展，即支持虚存，而其他方法均不支持。46. 分页式虚拟存储管理系统中，一般来说页面的大小与可能产生缺页中断的次数 ( ) 。(分数： 2.00 )A. 成正比B. 成反比 VC. 无关D. 成固定比值 解析：页面越大，其包含的指令和数据越多，页面数量就越少，每次新页面加载后到下次发生缺页的时间 就更长，也就是缺页中断的次数越少。47. 联想存储器中的页，其信息 ( ) 。(分数： 2.00 )A. 一定在外存中B. 一定在外存和内存中C. 一定在内存中D. 以上说法都不正确 V解析：联想存储

29、器中的页在一个程序结束并被从外存中删除后仍然可能存在。因此，以上说法都不正确。 注意，这里的联想存储器就是平时所说的快表TLB。48. 下面的程序设计技术和数据结构中，对于请求分页的环境而言， ( ) 是“好”的， ( ) 是“坏”的(分数： 2.00 )A. 栈 VB. 散列表 VC. 顺序检索VD. 二分查找VE. 纯代码 VF. 向量操作VG. 间接寻址V解析：请求分页适用于具有时空局域性的操作，一旦请求一个新的页面，这个页面将需要在一段时间内被 使用。而 A、C、D、E 都是具有一定时空局域性的操作，因此是“好”的。而其余操作不具备时空局域性， 因此是“坏”的。49. 位示图方法可用于

30、 （ ）（分数： 2.00 ）A. 盘空间的管理 VB. 盘的驱动调度C. 文件目录的查找D. 页式虚拟存储管理中的页面调度 解析：位示图可以用来管理内存和磁盘空间，每一位代表内存或磁盘的一个最小分配单元，如页面或磁盘 块（ 文件块 ），为 1 表示已被占用，为 0 表示闲置。50. 段式存储管理中分段是由用户决定的，因此 （ ） 。（分数： 2.00 ）A. 段内的地址和段间的地址都是连续的B. 段内的地址是连续的，而段间的地址是不连续的VC. 段内的地址是不连续的，而段间的地址是连续的D. 段内的地址和段间的地址都是不连续的 解析：程序分段后，段之间可以是不连续的，但一段内的虚拟地址则是连

31、续的51. 可变分区存储管理采用的地址转换公式是 （ ） 。（分数： 2.00 ）A. 绝对地址 =界限寄存器值 +逻辑地址B. 绝对地址 =下限寄存器值 +逻辑地址C. 绝对地址 =基址寄存器值 +逻辑地址VD. 绝对地址=块号X块长+页内地址解析：可变分区的管理模式为基址加极限，而绝对地址的计算公式则是基址加逻辑地址。52. 最佳适应算法的空白区是 （ ） 。（分数： 2.00 ）A. 按大小递减顺序排列的B. 按大小递增顺序排列的 VC. 按地址由小到大排列的D. 按地址由大到小排列的 解析：最佳适应算法就是每次找到最小的一块比相关程序大的空白区来存放该程序。如果将空白区按大小 递增顺序

32、排列，则顺序查找就能实现最佳适应算法。53. 分区分配内存管理方式的主要保护措施是 （ ） 。（分数： 2.00 ）A. 界地址保护 VB. 程序代码保护C. 数据保护D. 栈保护 解析：分区情况下，每个分区都有上下限，通过对每个地址与这两个界地址进行比较检查，可以实现一定 的内存保护。（分数： 2.00 ）A. 单用户连续分配VB. 固定式分区分配C. 可变式分区分配D. 页式存储管理 解析：单用户连续分配方式有可能造成所剩空间无法容纳新程序的情形，因此不适合多道程序设计。55. 早期UNIX操作系统的存储管理采用（）方案。（分数： 2.00 ）A. 段式管理B. 请求分页C. 可变分区管理

33、 VD. 固定分区管理解析：段式管理指整个程序被当作一段连续的实体同时加载到内存里。请求分页将内存和程序分成尺寸相 同的一个个页面，根据需要将页面调进内存。可变分区将内存分成大小不同的分区，程序根据大小的不同 将其加载到合适的分区里。固定分区则将内存分为大小相同的几个分区。早期的UNIX采用的是可变分区管理。纯粹分段和固定分区因为空间浪费和程序与分区的不易匹配而未被采用，分页系统则是后来与虚拟内 存同时出现的概念。三、简答题 （总题数： 22，分数： 132.00）56. 什么是快表 ?分数： 6.00 ）正确答案：（在页式存储管理系统中，CPU每访问一个数据或一条指令至少要访问内存两次：一次

34、访问页表，一次根据页表得到的物理地址访问数据或指令。为提高访问效率，我们在地址变换机制中加入一个高速、 小容量的联想存储器， 即所谓的快表。 如果快表命中， 则只要访问内存一次即可存取一个数据或一条指令。 ） 解析：57. 什么是联想存储器 ?分数： 6.00 ）正确答案： （ 联想存储器是在页式或段式存储管理系统中用来存放快表的高速小容量存储器。）解析：58. 什么是碎片 ?分数： 6.00 ）正确答案： （ 碎片是指存储器上不能利用的空闲区。 碎片分为外部碎片和内部碎片。 外部碎片指的是不同进 程之间的不能利用的空闲内存部分，内部碎片指的是一个程序里面的空闲内存空间。）解析：59. 什么是

35、地址空间与存储空间 ?分数： 6.00 ) 正确答案： ( 地址空间是逻辑地址的集合，即所谓的虚拟地址空间。存储空间是物理地址的集合，即计算机 系统实际的内存空间。 )解析：60. 在虚拟段式存储系统中，引入了段的动态链接。(1) 试说明为什么引入段的动态链接。(2) 请给出动态链接的一种实现方法。分数： 6.00 )正确答案： (1) 静态链接是在作业运行前，将各个目标程序定位后装入作业的地址空间，形成可执行程序 链接。静态链接常常因为目标程序个数多而花费大量的CPU时间，而实际运行时又常只用到其中的部分模块，因而造成了存储空间的浪费。于是引入了动态链接。动态链接是作业运行时先装入主程序，运

36、行过程 中需要某模块时，再将该模块的目标程序调入内存并进行链接。动态链接能节省内存空间，且使得虚拟内 存的实现成为可能。(2) 分段存储管理是典型的动态链接。 分段管理允许用户将作业按逻辑关系进行自然分段， 各段大小可以不 同。内存分配以段为单位，段可以在作业运行过程中根据请求而动态链接和装入。)解析：61. 什么是系统抖动 ?分数： 6.00 ) 正确答案： ( 在页式存储管理系统中，如果某一个或某些页面不停地从内存调入外存，又从外存调入内存， 则称为内存抖动，也可以称为系统抖动。 )解析：62. 何谓虚拟存储器 ?举例说明操作系统是如何实现虚拟内存的。分数： 6.00 )正确答案： ( 虚

37、拟存储器是指通过硬件和软件措施为用户提供一个容量比实际主存大得多，速度比主存快的并不实际存在的存储器。操作系统要实现虚拟内存，必须进行动态地址翻译：每条内存访问地址均需进行 动态翻译，如果该地址不在内存中，即从外存调入，从而实现虚拟存储器。)解析：63. 什么是地址再定位 ?分数： 6.00 )正确答案： ( 地址再定位就是当一个程序装入到与其地址空间不一致的存储空间而进行的地址变换过程。该变换将地址空间给出的逻辑地址映射到内存的物理地址上。)解析：64. 比较段式管理和页式管理的异同。分数： 6.00 ) 正确答案： ( 段式管理和页式管理的相同点如下：(1) 段式管理和页式管理均提供内外存

38、统一管理的虚存实现。(2) 段式管理和页式管理都采用不连续的分配方式。 段式管理和页式管理的不同点如下：(1) 段式管理中源程序所占地址空间为二维 ( 程序按照内容分成段，每段拥有自己的名字和单独的一维地址 空间 )页式管理中源程序占用的地址空间为一维。(2) 段式管理中虚存每次交换的是一段有意义的信息 ( 段) ，页式虚存管理只交换固定大小的页。(3) 段长可根据需要动态增长，而页长一般不能动态变化。(4) 段式管理便于对具有完整逻辑功能的信息段进行共享，而页式管理共享比较复杂。(5) 段式管理便于进行动态链接，而页式管理进行动态链接的过程比较复杂。 ) 解析：65. 试述段页式存储管理方案

39、的基本思想。分数： 6.00 )正确答案： ( 段页式存储管理技术结合分段管理在逻辑上的优点以及分页管理在物理上的优点，即把作业分为逻辑上独立的段，段内分成页面。每一段不需要占有连续的实存。不仅分段的优点如动态扩大段长、动 态链接装入、段的共享、段的保护措施等被保留了下来，分页的无碎片、段内虚存空间的扩大等分页管理 的优点也得以保留。 )解析：66. 静态页面管理与请求页式管理有什么区别 ?当访问的页不在内存中应如何处理 ?分数： 6.00 )正确答案： ( 静态页面管理将一个作业的全部地址空间同时装入主存，请求页式管理则根据需要将页面按需调入主存。当所需页面不在主存中时，将发生缺页中断。缺页

40、中断处理程序将所需的页面调入主存。当主 存无空闲块时，按一定的页面置换算法将某页淘汰而腾出空间。 )解析：67. 为什么要引入虚存的概念 ?虚存的最大容量由什么决定 ?分数： 6.00 ) 正确答案：( 为了扩大用户能够使用的主存空间， 而又不真正花钱购买实际的主存， 人们引入了虚存的概念。 虚存从根本上说是将容量有限的主存扩充到容量巨大的外存上，让外存成为主存的一部分。同时，虚存还 提供接近缓存的访问速度。虚存的最大容量取决于计算机体系结构里的寻址位数，取值等于 2寻址位数 。当寻 址位数为 32 时，虚存的最大容量为 4GB。)解析：68. 为了支持请求式分页内存管理， 通常页表项内存有一

41、个标志位， 用来记录相应的页是否被写过， 请解释 该标志位的操作者及其作用。分数： 6.00 ) 正确答案： （ 该标志位由操作系统进行读写，它主要被操作系统用来选择被替换的页面。 ） 解析：69. 计算机系统是如何保护操作系统不受破坏，各用户程序之间也相互不被破坏的呢 ?分数： 6.00 ）正确答案： （ 计算机通过设置内核态和用户态来保护操作系统不受破坏， 各用户程序之间的保护由独立的进 程空间 （ 或地址空间 ） 来实现。通过动态地址翻译来确保访问地址在合法范围内。）解析：70. 存储保护是否可以完全由软件实现 ?为什么 ?分数： 6.00 ） 正确答案： （ 可以。存储保护的基础是动态

42、地址翻译。而这个翻译既可以由硬件实现，也可以由软件实现，只不过软件实现起来效率低一些而已。事实上，历史上的MULTICS操作系就是由软件来实现存储保护的。）解析：71. 在分页、分段和段页式存储管理中，当访问一条指令时，需要访问内存几次?各做什么操作 ?分数： 6.00 ） 正确答案： （ 在分页和分段系统中，首先需要访问页表或段表，然后才能访问实际数据，因此需要至少访问 内存 2 次。在段页式存储管理中，首先要访问段表，最后访问相关段的页表，最后才能访问实际数据，因 此一共需访问内存至少 3 次。如果采用的是多级页表，则访问次数还将增加。如果使用快表，且在快表中 命中，则只需要访问内存 1

43、次。 ）解析：72. 除了操作系统所占用的存储区安排在内存顶部， 其余是安排给用户的可用存储空间， 采用从两头向中间 的分配可变分区管理方法有何优点 ?分数： 6.00 ） 正确答案： （ 这种分配方法对空间的利用率最高。 只要存储空间还有闲置， 无论哪头的区间需要增长都可以 实现。 ）解析：73. 固定分区管理、可变分区管理、页式管理、段式管理、段页式管理各会产生何种碎片 ?分数： 6.00 ） 正确答案： （ 固定分区、可变分区管理产生的是区与区之间的碎片；页式管理产生的是页内的碎片；段式管 理产生的是段间的碎片；段页式管理产生的也只有页内碎片，但由于一个程序分为多个段，其碎片将比纯 分页

44、的碎片多。 ）解析：74. 内存的利用率不高主要表现为哪几种形式?可以通过哪些途径来提高内存的利用率 ?分数： 6.00 ） 正确答案： （ 内存利用率不高的表现为碎片多和页表庞大。 对碎片多的解决办法是实行分页管理， 对页表庞 大的解决办法是适当增加页面尺寸。 ）解析：75. 覆盖技术与虚拟存储技术有何本质上的不同 ? 交换技术与虚拟存储有何不同 ?分数： 6.00 ） 正确答案： （ 覆盖技术与虚拟技术在表面上看上去类似： 都是将存储空间从主存扩张到外存， 都有某种机制 在需要时将处于外存的程序和数据调入内存。但它们之间存在本质的不同：覆盖技术需要程序员自己在编 写程序时就设计好不同的覆盖

45、段，在执行到新的覆盖段时不再回到原来的段来执行；而虚拟存储技术则是 由操作系统提供的，用户无需关心。 ）解析：76. 什么是 Belady 现象 ?分数： 6.00 ） 正确答案： （ 一般来说，在分页系统下，分配给一个进程的物理页面数越多，该进程执行过程中产生的缺页 中断次数就越少。如果情况与此相反，分配页面数增加导致缺页次数增加，则称为 Belady 现象。 Belady 现象出现在使用 FIFO 置换算法来替换页面的情况下。 ）解析：77. 什么是工作集 ?分数： 6.00 ） 正确答案： （ 工作集是在某段时间或空间间隔里，进程实际要访问的页面的集合。 ） 解析：四、判断题 （总题数：

46、 22，分数： 66.00）78. 对于请求分页式存储管理系统，若把页面的大小增加一倍，则缺页中断次数会减少一半。（分数： 2.00 ）A. 正确B.错误 V解析：页面大小的增加可导致缺页次数的减少，但它们之间的数量关系却并不清楚。79. 一个虚拟的存储器，其地址空间的大小等于辅存的容量加上主存的容量。（分数： 2.00 ）A. 正确B. 错误 V解析：虚存大小仅与地址总线的位数有关。80. 每个作业都有自己的地址空间，地址空间中的地址都是相对于起始地址“0”单元开始的，因此逻辑地址就是相对地址。（分数： 2.00 ）A. 正确 VB. 错误 解析：逻辑地址实际上就是虚拟地址，因此是相对的。8

47、1. 按最先适应算法分配的分区，一定与作业要求的容量大小最接近。（分数： 2.00 ）A. 正确B. 错误 V 解析：该算法是分配第一个能够容纳作业的分区，而这个分区并不一定与作业要求的容量大小最接近。82. 页表的作用是实现逻辑地址到物理地址的映射。（分数： 2.00 ）A. 正确 VB. 错误解析：页表里存放的主要信息就是逻辑地址 （虚拟地址 ） 到物理地址的映射。83. 按最差适应算法（WF）分配的分区，一定与作业要求的容量大小最接近。（分数： 2.00 ）A. 正确B. 错误 V解析：顾名思义，最差适用算法分配的是能够容纳作业的最大区间，因此，一般不可能与作业要求的容量 大小接近。84

48、. 在分页存储管理中，减小页面大小可以减少内存的浪费。所以，页面越小越好。（分数： 2.00 ）A. 正确B. 错误 V解析：减小页面大小，可减少页内碎片 （或浪费） ，但将增加页表的尺寸，导致页表所占空间增大。减小页 面大小是否导致内存浪费降低要依据实际情况而定。85. 虚拟存储器的基本思想是把作业地址空间和主存空间视为两个不同的地址空间，前者称为虚存， 后者称为实存。（分数： 2.00 ）A. 正确 VB. 错误解析：作业地址空间就是虚拟地址空间，主存空间就是实地址空间 （ 物理地址空间 ） 。虚拟存储器就是将实 地址空间扩展为更大的虚拟地址空间。86. 在页式存储管理系统中当发生缺页中断

49、时应淘汰掉内存中一页。A. 正确B.错误 V解析：如果主存还有空闲页面，则不需要淘汰内存中的任何页面。87. 可变式分区解决了碎片问题。（分数： 2.00 ）A. 正确B. 错误 V解析：可变式分区通过变换区间的大小，可适当降低碎片问题，但无法从根本上解决碎片问题。88. 使用快表技术事实上将增加一次快表访问时间，所以在内存管理中应慎用该技术。（分数： 2.00 ）A. 正确B. 错误 V 解析：快表是由高速、小容量的联想存储器构成的，其访问速度很快。如果页面在快表命中，则无需进行 页表的查询，从而提高访问的速度。89. 可重入代码又称为“纯代码”， 是一种允许多个进程同时访问的代码， 在执行

50、过程中不允许有任何改变。（分数： 2.00 ）A. 正确 VB. 错误解析：可重入代码就是允许多个进程同时访问的代码。它必定不能包括数据，否则一个进程改变了数据， 则另外的进程就可能不能正确运行。判断下面关于重定位的说法是否正确：（分数： 8.00 ）（1）. 绝对地址是内存空间的地址编号。（分数： 2.00 ）A. 正确 VB. 错误 解析：绝对地址就是物理内存地址，即内存空间的地址编号。（2）. 用户程序中使用的从 0 地址开始的地址编号是逻辑地址。（分数： 2.00 ）A. 正确 VB. 错误解析：用户编程空间是虚拟地址空间，里面的每个地址都是逻辑地址，编号从 0 开始。（3）. 动态重

51、定位中装入内存的作业仍保持原来的逻辑地址。（分数： 2.00 ）A. 正确 VB. 错误解析：动态重定位装入的作业保持原来的逻辑地址，但在执行时这些逻辑地址需要被转换为内存物理地址 才能真正使用。（4）. 静态重定位中，地址转换工作是在作业装入过程中完成的。（分数： 2.00 ）A. 正确 VB. 错误 解析：静态重定位在装入过程完成地址转换。判断下面关于存储器管理功能的论述是否正确：2.00 )2.00 )2.00 )因此并不(1) . 即使在多道程序设计环境下，用户也能设计用内存物理地址直接访问内存的程序。(分数：A. 正确 VB. 错误 解析：在多道编程时，用户可使用汇编指令或其他特殊指

52、令来分配使用物理内存空间。(2) . 为了提高内存保护的灵活性，内存保护通常由软件实现。(分数： 2.00 )A. 正确B. 错误 V 解析：内存保护通常由硬件实现，目的是提高内存访问的效率。(3) . 交换技术已不是现代操作系统中常用的一种技术。(分数： 2.00 )A. 正确B. 错误 V 解析：现代的段式或段页式存储管理仍然使用交换技术。(4) . 虚拟存储器能在物理上扩充内存容量。(分数： 2.00 )A. 正确B. 错误 V 解析：虚拟存储器并不增加物理上的内存容量，而是增加虚存容量。 判断以下有关可变分区管理的说法是否正确：(分数： 8.00 )(1) . 可变分区管理常采用的内存

53、分配算法包括最先适应、最佳适应和最差适应算法。(分数：A. 正确 VB. 错误 解析：(2) . 最先适应算法实现简单，但碎片过多使内存空间利用率降低。(分数： 2.00 )A. 正确B. 错误 V 解析：最先适应算法在实际中效果不错，碎片较少。(3) . 最佳适应算法是最好的算法，但后到的较大作业很难得到满足。(分数： 2.00 )A. 正确B. 错误 V 解析：最佳适应算法满足大作业的能力不错，但碎片较多。(4) . 最差适应算法总是挑选最大的空闲区用于分割，使得剩下的分区仍可使用。(分数：A. 正确 VB. 错误 解析：90. 在一个分页系统中，根据需要，页面的大小可以不相等。(分数：

54、2.00 )A. 正确 VB. 错误 解析：页面确实可以依据需要进行调整，但一个系统同时使用几种页面尺寸容易导致管理复杂， 常用。91. 页式存储管理中，用户应将自己的程序划分成若干大小相等的页面。分数： 2.00 )A. 正确B. 错误 V解析：用户无需将程序划分为页面，这个工作由操作系统自动完成。 判断下面关于分页系统的页面大小的说法是否正确：（分数： 6.00 ）（1）. 页面大的好处是页表较小。（分数： 2.00 ）A. 正确 VB. 错误解析：页面大可减少虚拟空间的页面数，从而减少页表尺寸。（2）. 页面小的好处是可以减少由内部碎片引起的内存浪费。（分数： 2.00 ）A. 正确 V

55、B. 错误解析：内部碎片一般为最后一个页面的一半，页面越小，浪费越小。（3）. 通常，影响磁盘访问时间的主要因素不在于页面的大小，所以使用时可优先考虑大的页面。（分数： 2.00 ）A. 正确 VB. 错误解析：磁盘访问时间主要是寻道和旋转时间，与页面大小关系不大。92. 段页式结合了段式和页式的优点，所以段页式的内部碎片和页式的一样少。（分数： 2.00 ）A. 正确B. 错误 V 解析：段页式由于一个程序分为多段，而每个段都存在内部碎片，因此其碎片将比页式系统多。93. 虚拟存储器的大小等于或小于内存和外存的容量之和。（分数： 2.00 ）A. 正确B. 错误 V 解析：虚拟存储器的大小与

56、寻址空间位数相关。94. 虚拟存储器的大小可比主存容量大，也可比主存容量小 （分数： 2.00 ）A. 正确B. 错误 V 解析：虚拟存储器的大小不能比主存容量小。因为虚拟存储器大小与寻址位数相关，而寻址位数所寻到的 空间不会比主存空间小。值得注意的是，这个问题有二义性。因为理论上确实可以设计一个寻址位数所访 问空间大小小于主存的系统，这种情况下，虚存可以比主存小。95. CPU的地址空间决定了计算机的最大存储容量。（分数： 2.00 ）A. 正确 VB. 错误DOS解析：CPU的地址空间是CPU能够访问的所有空间，超过这个空间的容量将不能被访问到。这里需要注意 的是，这道题存在歧义：人们可以

57、通过特殊手段来访问地址空间不能达到的内存容量。微软就曾经在 和 Windows 3.1 下通过高、低存储区设定的方式实现了访问超出地址空间寻址范围的物理内存空间。五、应用题（总题数：21,分数：168.00）96. 有5个待运行作业Ji、J2、J3、J4、J5，各自预计运行时间分别是 9、6、3、5和7。假定这些作业同时 到达，并且在一台处理机上按单道方式执行。讨论采用哪种调度算法和哪种运行次序将使平均周转时间最 短。平均周转时间为多少？（分数：8.00）正确答案：（按小作业优先算法的平均周转时间最短。此时作业执行顺序为J3，J4，J2，J5, Ji，平均周转时间为：T=3+（3+5）+（3+

58、5+6）+（3+5+6+7）+（3+5+6+7+9）/5=15.2）解析：97. 有一矩阵var A:array1.100，1.100 of integer以行为先进行存储。有一个虚存系统，物理内存共有三页，其中一页用来存放程序，其余两页用于存放数据。假设程序已在内存中占一页，其余两页空闲。程序A：for i:=1 to 100 dofor j:=1 to 100 doAi,j:=0;程序B：for j:=1 to 100 dofor i:=1 to 100 doAi,j:=0;若每页可存放200个整数，程序A和程序B的执行过程各会发生多少次缺页？若每页只能存放100个整数呢？以上说明了什么问

59、题？（分数：8.00）正确答案：（有两个内存块可以用来存放数组信息，每个主存块可存放200个数组元素，数组中的元素按行编址。对于程序A来说，其访问顺序也是按行进行，由于每行有100个元素，每访问两行遇到一次缺页中断。如果采用FIFO或LRU页面调度算法，一共产生 50次缺页中断。对于程序B来说，其访问顺序按列进行，与数组的按行存储顺序不一致，每访问两个数组元素将发生一次 缺页中断。如果采 FIFO或LRU页面调度算法，一共产生 5000次缺页中断。若每页只能存放100个整数，对于程序 A,数组的存储顺序与访问顺序一致，每访问一行数组遇到一次缺 页中断。如果采用FIFO或LRU页面调度算法，会产

60、生100次缺页中断。对于程序 B,数组的存储顺序与访 问顺序不一致，每访问一个数组元素遇到一次缺页中断。如果采用FIFO或LRU页面调度算法，一共产生10000次缺页中断。以上结果说明：页面越大，缺页中断次数越少；页面越小，缺页中断次数越多。）解析：98. 在请求分页存储管理系统中，设一个作业访问页面的序列为4, 3，2，1，4，3, 5，4, 3，2, 1，5。设分配给该作业的存储空间有4块，且最初未装入任何页。试计算FIFO和LRU算法的失页率。（分数：8.00）正确答案：（采用FIFO页面置换算法时，该作业运行时缺页情况如下表所示:时刻123456789101112访问页面432143543215内存页面43211154321541 3222154321433321543244 :4321543缺页+从表中可10;失页率为f=10/12=83%采用LRU页面置换算法时，该作业运行时缺页情况如下表所示：时刻123456789101112访问页面r 4 13:214 :3543215内存页面1 4 131 21 14 1354321543214354321r 432143543243 :2111543缺页+从表中可以看出