操作系統第五章虛擬存儲器練習題
一、選擇題
1.段式和頁式存儲管理的地址結構很類似，但是它們有實質上的不同，以下錯誤的是（D）
A．頁式的邏輯地址是連續的，段式的邏輯地址可以不連續
B．頁式的地址是一維的，段式的地址是二維的
C．分頁是操作系統進行的，分段是用戶確定的
D．頁式採用靜態重定位方式，段式採用動態重定位方式
2、在以下的存儲管理方案中，能擴充主存容量的是（D）
A．固定式分區分配 B．可變式分區分配
C．頁式存儲管理 D．分頁虛擬存儲管理
3、段頁式管理中，地址映像表是（C）
A．每個進程一張段表，一張頁表
B．進程的每個段一張段表，一張頁表
C．每個進程一張段表，每個段一張頁表
D．每個進程一張頁表，每個段一張段表
4、採用(A)不會產生內部碎片。
A．分頁式存儲管理B．分段式存儲管理
C．固定分區式存儲管理D．段頁式存儲管理
5．離散存儲管理的主要特點是(A)。
A．不要求將作業裝入到內存的連續區域
B．不要求將作業同時全部裝入到內存的連續區域
C．不要求進行缺頁中斷處理
D．不要求進行頁面置換
6、可變式分區又稱爲動態分區，它是在系統運行過程中（A）時動態建立的。
A．在作業裝入B．在作業創建C．在作業完成D．在作業未裝入
7、計算機系統的二級存儲包括（D）
A．CPU寄存器和主存緩衝區B．超高速緩存和內存儲器
C．ROM和RAM D．主存儲器和輔助存儲器
8、某頁式存儲管理系統中，地址寄存器長度爲24位，其中頁號佔14位，則主存的分塊大小是（A）字節
A．210B．1012C．214D．224
9、作業在執行中發生了缺頁中斷，經OS處理後，應讓其執行（B）指令。
A．被中斷的前一條B．被中斷的那一條
C．被中斷的後一條D．啓動時的第一條
10、分頁式虛擬存儲管理系統中，頁面的大小與可能產生的缺頁中斷次數（C）。
A．成正比B．成反比C．無關D．成固定值
11、實現虛擬存儲器的目的是（B）。
A.實現程序浮動B.擴充主存容量
C.實現存儲保護D.擴充輔存容量
12、虛擬存儲器管理系統的基礎是程序的局部性原理，局部性有兩種表現形式，分別是時間的局部性和（C）。
A.訪問的局部性B.指令的局部性
C.空間的局部性D.數據的局部性
13、在請求分頁存儲管理中，若採用FIFO頁面淘汰算法，則當分配的頁面數增加時，缺頁中斷的次數（C）。
A.減少B.無影響C.可能增加也可能減少D.增加
二、填空題
1、假設某程序的頁面訪問序列爲123412512345。且開始執行時主存中沒有頁面，則在分配給該程序的物理塊數是3且採用FIFO方式時缺頁次數是（9）；在分配給程序的物理塊數是4且採用最佳置換算法方式時，缺頁次數是（8）。
2、虛擬存儲器的基本特徵是（多次性）和（對換性），因而決定了實現虛擬存儲器的關鍵技術是（請求調頁（段））和（頁（段）置換）。
3、在請求調頁系統中，反覆進行頁面換進換出的現象稱爲（抖動），它產生的原因主要是（置換算法選用不當）。
4、在請求調頁系統中，調頁的策略有（預調頁）和（請求調頁）兩種方式。
5、實現虛擬存儲器，除了需要有一定容量的內存和相當容量的外存外，還需要有（頁表機制）、（地址變換結構）和（缺頁中斷機構）。
三、判斷題(在括號內填是或非)
1、在請求段頁式系統中，以頁爲單位管理用戶的邏輯地址空間，以段爲單位管理內存空間。（非）
2、分段的尺寸受內存空間的限制，但作業的總的尺寸不受內存空間的限制。（是）
3、爲了提高請求分頁系統中內存的利用率，允許用戶使用不同大小的頁面。（非）
4、實現虛擬存儲器的最常用的算法，是最佳適應算法。（非）
5、分段的尺寸不受內存空間的限制，但作業的總的尺寸受內存空間的限制。（非）
6、虛擬存儲器要求作業在運行前，不必全部裝入內存，且在運行過程中不必一直駐留內存。（是）
7、在請求段頁式系統中，以段爲單位管理用戶的邏輯地址空間，以頁爲單位管理內存空間。（是）
8、非虛擬存儲器要求作業在運行前，必須全部裝入內存，且在運行過程中也必須一直駐留內存。（是）
9、在虛擬存儲器中，爲了能讓更多的作業同時運行，通常只應裝入10%～30%的作業後便啓動運行。（非）
10、因爲有了虛擬存儲器，於是允許用戶使用比內存更大的地址空間。（是）
四、簡答題
1、在請求分頁系統中，常用的頁面置換算法有哪些？
採用的頁面置換算法有:最佳算法（OPT）、先進先出算法（FIFO）、最久未使用算法（LRU）、最不經常使用算法（LFU）。
2、在請求分頁系統中，爲什麼說一條指令執行期間可能產生多次缺頁中斷？
缺頁中斷在指令執行期間產生和進行處理，而不是在一條指令執行完畢之後。所缺的頁面調入之後，重新執行被中斷的指令。一條指令的執行可能需要多個頁面，因此可能產生多次缺頁中斷。
3、請簡述LRU頁面置換算法。
頁面設置一個移位寄存器R，每當頁面被訪問則將其重置爲1；
週期性地（週期很短）將所有頁面的R左移1位（右邊補0）；
當需要置換頁面時選擇R值最大的頁。
4、什麼是虛擬存儲器？它有哪些特徵？
虛擬存儲器是指具有請求調入功能和置換功能，能從邏輯上對內存容量加以擴充的一種存儲器系統。
它具有多次性、對換性和虛擬性的特徵。
5、請簡述先進先出頁面置換算法。
置換在內存中停留時間最長的頁面。
五、計算題
1.某程序在內存中分配3塊內存，初始爲空，訪問頁的走向爲:2、3、2、1、5、
2、4、5、3，2，5、2，用FIFO和LRU算法分別計算缺頁次數。
答： FIFO算法：
2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2
2 3 3 1 5 2 4 4 3 3 5 2
2 2 3 1 5 2 2 4 4 3 5
2 3 1 5 5 2 2 4 3
x x √ x x x x√x√x x缺頁中斷9次
LRU算法：
2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2
2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2
2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5
3 2 1 5 2 4 5 3 3
x x√x x√ x√ x x√√共缺頁中斷7次
2.有一頁式系統，其頁表存放在主存中。
(1)如果對主存的一次存取要3us，問實現一次頁面訪問要多長時間。
(2)如系統有快表，平均命中率爲97%，假設訪問快表的時間忽略爲0，問此時一次頁面訪問要多長時間。
答：（1）2×3=6us （2）0.97×3+0.03×6=3.09us
3.如果內存劃分爲100KB、500KB、200KB、300KB、600KB首次適應、最佳適應和最差適應算法各自將如何放置大小分別爲212KB、417KB、112KB、426KB的進程？哪種算法的內存利用率最高？
答：（1）首次適應：212KB放在500KB分區（剩餘288KB）；417KB放在600KB分區；112KB放在剩餘的288KB分區；而426KB進程必須等待。
（2）最佳適應：212KB放在300KB分區；417KB放在500KB分區；112KB放在200KB分區；426KB放在600KB分區。
（3）最差適應：212KB放在600KB分區（剩餘388KB）；417KB放在500KB分區；112KB放在剩餘388KB分區；而426KB進程必須等待。
綜上可以看出，最佳適應算法的內存利用率最高。
4.一個32位地址的計算機使用兩級頁表，虛地址被分爲9位的頂級頁表域，11位的二級頁表域和偏移，請問，頁面長度是多少？在地址空間中，共存在多少頁？
答：9位作頂級頁表域，11位作二級頁表域，所以剩餘32-(9+11)=12位作偏移，所以頁面長度是212=4K，在地址空間中共存在220個頁面。