計算機操作系統（第四版）
一、 知識點總結
1，存儲器的多層結構：內存、外存、高速緩存
2，★分配方式：
- 段頁式存儲管理
3，★分區分配算法：
4，離散分配方式基本單位是頁或段
5，對主存儲器的訪問，是以字節或字爲單位
6，在分頁存儲管理中，主存的分配是以頁框爲單位進行
7，在分頁存儲管理中，邏輯地址分配是按頁爲單位進行分配
物理地址分配是以內存塊爲單位分配的。
8，頁表結構的組織方式
9，引入段式存儲管理方式，主要是爲了滿足用戶的以下要求：
10，★填空
1．把_邏輯_地址轉換成__物理__地址的工作稱爲重定位。
2．重定位的方式可以有__靜態__和__動態__兩種。
3．用戶程序中使用的地址被稱爲__邏輯__地址，但處理器必須按__物理__訪問主存儲器才能保證程序的正確執行。
4．採用動態重定位時一定要有硬件的___地址轉換機構__機構作支持。
5．採用__靜態__重定位時不允許作業在執行過程中改變存放區域。
6．在可變分區存儲管理中採用__緊湊__技術可集中分散的空閒區。
7．可變分區存儲管理中常用的分配主存的算法有__首次適應___、__最佳適應__和___最壞適應算法____。
8．採用頁式存儲管理時，程序中的邏輯地址可分成__頁號__和__頁內地址__兩部分。
9．頁式存儲管理中的頁表是由__操作系統__建立的。
10. 段頁式存儲管理兼顧了段式在邏輯上__連續__和頁式在管理上__離散__的優點。
二、習題
【1】在聯想存儲器中的頁，其信息是( D )。
A．一定在外存中
B．內存和外存中都有
C．一定在Cache中
D．一定在內存中
[分析] 聯想存儲器能夠提高操作系統的換頁效率，頁中存放的信息是在內存中的部分信息。所以聯想存儲器中的頁的信息一定在內存中。
【2】分區分配內存管理方式的主要保護措施是( A )
A．界地址保護
B．程序代碼保護
C．數據保護
D．棧保護
【3】存儲管理的目的是 ( C )
A．方便用戶
B．提高內存利用率
C．方便用戶和提高內存利用率
D．增加內存實際容量
【4】在固定分區管理中，爲了提高內存的利用率，可採用( A )技術。
A．按經常出現的作業大小來劃分分區
B．按作業對內存空間的需求量組成多個作業請求隊列
C．不同作業請求隊列中的作業可以申請相同的分區
D．大作業可以申請多個分區
【5】把作業空間中使用的邏輯地址變爲內存中物理地址稱爲()。
B．重定位
【6】段頁式存儲管理中，地址映射表是______。
C．每個進程一張段表，每個段一張頁表
【7】在段式分配中，CPU每次從內存中取一次數據需要( 2 )次訪問內存。
[解析] 在段式分配中，取一次數據時先從內存查找段表，再拼成物理地址後訪問內存，共需要2次內存訪問。
【8】在段頁式分配中，CPU每次從內存中取一次數據需要( 3 )次訪問內存。
[解析] 在段頁式分配中，取一次數據時先從內存查找段表，再查找相應的頁表，最後拼成物理地址後訪問內存，共需要3次內存訪問。
【9】引入段式存儲管理方式，主要是爲了滿足用戶的一系列要求，在下面的四個選項中，不屬於這一系列要求的是__A__。
A．方便操作
B．方便編程
C．分段共享和分段保護
D．動態鏈接和動態增長
【10】一個分段存儲管理系統中，地址長度爲32位，其中段號佔8位，則最大段長是( C )。
A．2的8次方字節
B．2的16次方字節
C．2的24次方字節
D．2的32次方字節
[解析] 地址長度32位，段號佔8位，段內地址所佔位數爲32-8=24位，則段內地址數也就是最大段長可達2的24次方字節。
【11】段式存儲管理中分段是由用戶決定的，因此( B )。
A．段內的地址和段間的地址都是連續的
B．段內的地址是連續的，而段間的地址是不連續的
C．段內的地址是不連續的，而段間的地址是連續的
D．段內的地址和段間的地址都是不連續的
【12】碎片最嚴重的存儲管理方式是( D )。
A．固定分區
B．可變分區
C．分頁
D．分段
[解析]
D、分段模式下，每個程序作爲一段連續存放在內存中。隨着程序的進進出出，內存將很快出現碎片。
A、固定分區時由於事先劃定了區域，程序只能在這些區域裏進行內存分配，相當於多個區間裏面的分段，其碎片程度比分段嚴重。
B、可變分區的碎片程度則比固定分區更輕。
C、分頁不會產生外部碎片，但會產生內部碎片。
【13】在頁式存儲系統中，內存保護信息維持在( 頁表項 )中。
【14】( B )存儲管理方式提供一維地址結構。
A．分段
B．分頁
C．分段和段頁式
D．以上答案都不正確
[解析] 分頁存儲管理中，作業地址空間是一維的，即單一的線性地址空間，程序員只需要一個記憶符來表示地址。
分段存儲分配管理中，段之間是獨立的，而且段長不定長而頁長是固定的，因此作業地址空間是二維的，程序員在標識一個地址時，既需給出段名又需給出段內地址。
【15】在分頁存儲管理中，主存的分配是( A )。
A．以頁框爲單位進行
B．以作業的大小分配
C．以物理段進行分配
D．以邏輯記錄大小進行分配
[解析] 在分頁存儲管理中，邏輯地址分配是按頁爲單位進行分配而主存的分配即物理地址分配是以內存塊爲單位分配的。
【16】頁式存儲管理中，頁表的始地址存放在( D )中。
A．內存
B．存儲頁表
C．快表
D．寄存器
[解析] 頁表的功能由一組專門的存儲器實現，其起始地址放在一個專用寄存器中。
【17】【填空題】設有8頁的邏輯空間，每頁有1024B，它們被映射到32塊的物理存儲區中。那麼，邏輯地址的有效位是___13___位，物理地址至少是___15___位。
[解析] 首先先算邏輯地址：
邏輯地址：8×1024=2^3×2^10=2^13（所以邏輯地址的後13位爲“頁內地址”，又叫“頁內偏移量”，或“頁內位移”及有效位）
物理地址：32×1024=2^5×2^10=2^15
所以最後的就是邏輯有效位是13；物理有效位是15.
【18】在一頁式存儲管理系統中，頁表內容見表3-4。若頁的大小爲4KB，則地址轉換機構將邏輯地址0轉換成的物理地址爲( A )。
A．8192
B．4096
C．2048
D．1024
[解析] 按頁表內容可知，邏輯地址0對應塊號2，頁大小爲4KB，故轉換成的物理地址爲2×4K=8K=8192。
【19】已知系統爲32位物理地址，採用48位邏輯地址，頁面大小爲4KB，頁表項大小爲8B。假設系統使用純頁式存儲，則要採用（ ）級頁表，頁內偏移（ C ）位。
A、3,12
B、3,14
C、4,12
D、4,14
[解析]
頁面大小爲4KB，故頁內偏移爲12位。
系統採用48位虛擬地址，故虛頁號爲48-12=36位。
採用多級頁表時，最高級頁表項不能超出一頁大小；每頁能容納頁表項數爲4KB/8B=512=29。
36/9=4，故應採用4級頁表，最高級頁表項正好佔據一頁空間。
【20】某計算機採用二級頁表的分頁存儲管理方式，按字節編址，頁大小爲210B，頁表項大小爲2B，邏輯地址結構爲
邏輯地址空間大小爲216頁，則表示整個邏輯地址空間的頁目錄表中包含表項的個數至少是（ B ）。
A．64
B．128
C．256
D．512
[解析]
頁大小爲210B，頁表項大小爲2B，
採用二級頁表，一頁可存放29個頁表項，邏輯地址空間大小爲216頁，
要使表示整個邏輯地址空間的頁目錄表中包含的個數最少，則需要216/29=27=128個頁面保存頁表項，
即頁目錄表中包含的個數最少爲128。
【21】已知某系統頁面長爲4KB，頁表項爲4B，採用多層分頁策略映射64位虛擬地址空間，若限定最高層頁表佔1頁，問需要採用幾層分頁策略？6層。
根據題意，一個頁面有記錄4KB/4B=1000個。
64位虛擬地址空間共有頁面264/4KB=252個。
最高層頁表只有1頁，則第2層有1000頁，第3層有1000000頁，到第6層時有頁面1015＞252。
因此需要採用6層分頁策略。
這個題目也可以這樣來解：
由於每層頁表的大小都不超過一頁，所以每層的頁號不超過10位。
由於層數n需要滿足不等式10×n+12≥64，所以採用6層。