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1、v问题：设有一页式存储管理系统，现有一用 户程序的逻辑地址空间最为16页，每页2048 字节，内存共有8个存储块，试问逻辑地址至 少应为多少位？用户程序如何进入内存并正 确执行？3.6 虚拟存储与请求页式存储管理 v3.6.1 虚拟存储器的概念一个认为有的、但实际上不存在的“大 ”存储器，就被称为“虚拟存储器”。TIP:虚拟存储器的容量由计算机系统的地址结构决定。v 在虚拟存储管理的系统里，把用户作 业的相对地址空间改称为“虚拟地址空间 ”，里面的地址称为“虚拟地址”。v问题：引起下面两个问题的原因是？ （1）程序运行时，需要的内容不在内存； （2）调入信息时内存没有未分配的存储区。v3.6.
2、2 请求分页式存储管理的基本思想v 作业全部进入辅助存储器，运行时，并 不把整个作业程序一起都装入到内存，而只 装入目前要用的若干页，其他页仍然保存在 辅助存储器里。 图3-32 请求分页式存储管理示意图v问题:一个虚拟地址结构用24个二进制位 表示。其中12个二进制位表示页面尺寸。 试问这种虚拟地址空间总共多少页？每页 的尺寸是多少？ v3.6.3 缺页中断的处理v 在请求分页式存储管理中，是通过 页表表目项中的“缺页中断位”来判断 所需要的页是否在内存的。页页 号块块 号缺页页中断位辅辅 存 地 址n 这时的页表表项内容大致如下：v例题：v（1）内存容量为40KB，被划分成10个存储块 ，
3、操作系统程序占用第0块。如图（a）所示。v（2）内存第1块为系统数据区，里面存放着操 作系统运行时所需要的各种表格。请求分页式存储管理的图例缺页中断处理过程练习题：作业在执行中发生了缺页中断，那么 经过中断处理后，应该返回执行（ ）指令。A.被中断的前一条 B.被中断的那条 C.被中断的后一条 D.程序的第一条程序运行时的页面走向o 作业运行时，称一个程序执行过程中页号的 变化序列为“页面走向”。 v一个作业运行的页面走向中涉及到的页面总数为A ，其中有F次缺页，必须通过缺页中断把它们调入 内存。o f为“缺页中断率”: f = F/Av问题：产生缺页的原因是什么？影响缺页次 数的因素有那些？
4、v 影响缺页中断次数的因素有以下几种 。 （1）分配给作业的内存块数 （2）页面尺寸 （3）程序的实现 v例题：要把128128的数组元素初始化为“0”。数组中的每个元素占 用一个字。假定页面尺寸为128字，规定数组按行的顺序存放，系统只 分配给该作业2个内存块：一个存放程序，另一个用于数组初始化。作 业开始运行时，除程序已经在内存块外，数据均未进入。试问下面给 出的两个程序在运行时各会发生多少次缺页中断？程序1： main() int a128128; int i,j; for(i=0;i128;i+) for(j=0;j128;j+) aij=0; 程序2： main() int a128
5、128; int i,j; for(j=0;j128;j+) for(i=0;i128;i+)aij=0; v3.6.4 页面淘汰算法v“页面淘汰”问题:当时内存中已经没有空 闲块可供分配使用，那么就必须在内存中 选择一页，然后把它调出内存，以便为即 将调入的页面让出块空间。v1先进先出页面淘汰算法v 先进先出（FIFO）页面淘汰算法其 做法是进行页面淘汰时，总是把最早进 入内存的页面作为淘汰的对象。图3-28 先进先出页面淘汰算法的描述v例题：给出某作业的页面走向是4、3、2、 1、4、3、5、4、3、2、1、5。运行时，实 行FIFO淘汰算法，试就3个内存块和4个内 存块的情形，求出各自的
6、缺页中断率，并 对结果进行分析。v 对于FIFO页面淘汰算法，有时增加 分配给作业的可用内存块数，它的缺页次 数反而上升，通常称为“异常现象”。图3-33 FIFO的异常现象v2最近最久未用页面淘汰算法v 最近最久未用（LRU）页面淘汰算法 是检查这些淘汰对象的被访问时间，总 是把最长时间未被访问过的页面淘汰出 去。 v例题：在请求分页系统中，假如分配给一个 作业的物理块数为3，并且此作业的页面走向 为1、2、3、4、1、2、5、1、2、3、4、5。 1)请用最近最久未用页面淘汰算法(LRU)缺页率 。 2)请用先进先出页面淘汰算法(FIFO)缺页率。图3-31 最近最久未用（LRU）页面淘汰
7、算法的描述v3最近最少用页面淘汰算法v 最近最少用（LFU）页面淘汰算法是当 要进行页面淘汰时，总是把当前使用得最 少的页面淘汰出去。v例题：在请求分页系统中，假如分配给一个作 业的物理块数为3，并且此作业的页面走向为 2、3、2、1、5、2、4、5、3、2、5、2、1 。 1）请用最近最少使用淘汰算法计算缺页率。 2）请用最近最久未用页面淘汰算法(LRU)缺页 率。v4最优页面淘汰算法v 如果已知一个作业的页面走向，那么 要进行页面淘汰时，应该把以后不再使用 的或在最长时间内不会用到的页面淘汰出 去。这样所引起的缺页中断次数肯定最小 ，这就是所谓的“最优（OPT）页面淘汰算 法”。v请求分页
8、式存储管理的特点如下：v（1）它具有分页式存储管理的所有特点。v（2）解决了小内存与大作业的矛盾。v分页式存储管理的缺点：v 平均每一个作业仍要浪费半页大小的 存储块，也就是说，请求分页式存储管理 会产生内部碎片。总结练习题：1.存储管理的功能是（ ）。 A、执行程序 B、提高内存利用率 C、提高内存的速度 D、增加内存实际容量2.外存上存放的程序和数据（ ）。 A、可由CPU直接访问 B、必须在CPU访问之前全部移入内存 C、是必须由文件系统管理的 D、必须由进程调度程序管理3.当程序经过编译或者汇编以后，形成了一种由机器指令组成的集合，被称为（ ）。 A、源程序 B、目标程序 C、可执行程
9、序 D、非执行程序4.可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为（ ）。 A、符号名空间 B、虚拟地址空间 C、相对地址空间 D、物理地址空间5. 最佳适应算法是将空白区在空白区表中按（ ）次序排列。 A、地址递增 B、地址递减 C、容量递增 D、容量递减答案：1、B 2、C 3、B 4、C 5、C6.经过（ ），目标程序可以不经过任何改动而装入物理内存单元。A、静态重定位 B、动态重定位 C、编译或汇编 D、存储扩充7.分区存储管理要求对每一个作业都分配（ ）内存单元。 A、地址连续 B、若干地址不连续 C、若干连续的帧 D、若不干连续的帧8.处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（ ）字
10、节。 A、2GB B、4GB C、100KB D、640KB9.虚拟内存的容量只受（ ）的限制。 A、物理内存的大小 B、磁盘空间的大小 C、数据存放的实际地址 D、计算机地址结构10.虚拟存储技术不能与（ ）配合使用。A、分区存储管理 B、请求分页管理 C、段式管理 D、段页式管理答案：6、B 7、A 8、B 9、D 10、A11.在请求页式存储管理中，若所需要的页面不在内存中，则会引起（ ）。A、输入输出中断 B、时钟中断 C、越界中断 D、缺页中断12.以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是（ ）。A、动态分区法 B、可重定位分区法 C、请求分页技术 D、对换技术13.设内存容量是1
11、MB,辅存容量为400MB，计算机系统的地址寄存器有24 位，那么虚拟存储器的最大容量是（ ）。A、1MB B、401MB C、1MB224B D、 224B14.在请求分页系统中,LRU算法是指（ ）。 A、最早进入内存的页面先淘汰 B、近期最长时间以来没有被访问的页先淘汰 C、近期被访问次数最少的页先淘汰 D、以后再也不用的页面先淘汰15.请求分页存储管理中，若把页面尺寸增加一倍，在程序顺序执行时，则一般 缺页中断的次数会（ ）。A、增加 B、减少 C、不变 D、可能增加也可能减少答案：11、D 12、C 13、D 1 4、B 1 5、B16.在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映
12、射是通过（ ）实现的。A、段表 B 、页表 C、PCB D、JCB 17.在请求分页存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当分配的页面数 增加时，缺页中断的次数（ ）。A、减少 B、增加 C、无影响 D、可能增加也可能减少18.碎片是指（ ）。A、存储分配完后所剩的空闲区 B、没有被使用的存储区C、不能被使用的存储区 D、未被使用，而又暂且不能使用的存储区19.碎片现象的存在使得（ ）。 A、内存空间利用率降低 B、内存空间利用率提高 C、内存空间利用率得以改善 D、内存空间利用率不影响20在固定分区分配中，每个分区的大小（ ）。 A、 相同 B、随作业长度变化 C、可以不同但是预先固定
13、D、可以不同但根据作业长度固定 答案：16、B 17、D 1 8、D 19、A 20、C21.系统抖动是指（ ）。 A、使用机器时，出现屏幕闪烁的现象 B、刚被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出的现象 C、系统盘不干净，造成系统不稳定的现象 D、由于内存分配不当，偶然造成内存不够的现象22.在可变式分区存储管理中的拼接合并技术可以（ ）。 A、集中空闲区 B、增加主存容量 C、缩短访问周期 D、加速地 址转换23.作业在执行中发生了缺页中断，经OS处理后，应让其执行 （ ）指令。 A、被中断的前一条 B、被中断的 C、被中断的后一条 D、启动 时的第一条24.虚拟存储管理系统的基础是程序的（ ）理论。 A、局部性 B、全局性 C、动态性 D、虚拟性25设内存的分配情况如下图所示。若要申请一块40K字节的内存空 间，若采用最佳适应算法，则所得到的分区首地址为（ ）。 A、100K B、190K C、330K D、410K答案：21、B 22、A 23、B 24、A 25、C占用占用占用占用0100K180K190K280K330K390K410K512K-1
