操作系统第五章虚拟存储器练习题
一、选择题
1.段式和页式存储管理的地址结构很类似，但是它们有实质上的不同，以下错误的是（D）
A．页式的逻辑地址是连续的，段式的逻辑地址可以不连续
B．页式的地址是一维的，段式的地址是二维的
C．分页是操作系统进行的，分段是用户确定的
D．页式采用静态重定位方式，段式采用动态重定位方式
2、在以下的存储管理方案中，能扩充主存容量的是（D）
A．固定式分区分配 B．可变式分区分配
C．页式存储管理 D．分页虚拟存储管理
3、段页式管理中，地址映像表是（C）
A．每个进程一张段表，一张页表
B．进程的每个段一张段表，一张页表
C．每个进程一张段表，每个段一张页表
D．每个进程一张页表，每个段一张段表
4、采用(A)不会产生内部碎片。
A．分页式存储管理B．分段式存储管理
C．固定分区式存储管理D．段页式存储管理
5．离散存储管理的主要特点是(A)。
A．不要求将作业装入到内存的连续区域
B．不要求将作业同时全部装入到内存的连续区域
C．不要求进行缺页中断处理
D．不要求进行页面置换
6、可变式分区又称为动态分区，它是在系统运行过程中（A）时动态建立的。
A．在作业装入B．在作业创建C．在作业完成D．在作业未装入
7、计算机系统的二级存储包括（D）
A．CPU寄存器和主存缓冲区B．超高速缓存和内存储器
C．ROM和RAM D．主存储器和辅助存储器
8、某页式存储管理系统中，地址寄存器长度为24位，其中页号占14位，则主存的分块大小是（A）字节
A．210B．1012C．214D．224
9、作业在执行中发生了缺页中断，经OS处理后，应让其执行（B）指令。
A．被中断的前一条B．被中断的那一条
C．被中断的后一条D．启动时的第一条
10、分页式虚拟存储管理系统中，页面的大小与可能产生的缺页中断次数（C）。
A．成正比B．成反比C．无关D．成固定值
11、实现虚拟存储器的目的是（B）。
A.实现程序浮动B.扩充主存容量
C.实现存储保护D.扩充辅存容量
12、虚拟存储器管理系统的基础是程序的局部性原理，局部性有两种表现形式，分别是时间的局部性和（C）。
A.访问的局部性B.指令的局部性
C.空间的局部性D.数据的局部性
13、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（C）。
A.减少B.无影响C.可能增加也可能减少D.增加
二、填空题
1、假设某程序的页面访问序列为123412512345。且开始执行时主存中没有页面，则在分配给该程序的物理块数是3且采用FIFO方式时缺页次数是（9）；在分配给程序的物理块数是4且采用最佳置换算法方式时，缺页次数是（8）。
2、虚拟存储器的基本特征是（多次性）和（对换性），因而决定了实现虚拟存储器的关键技术是（请求调页（段））和（页（段）置换）。
3、在请求调页系统中，反复进行页面换进换出的现象称为（抖动），它产生的原因主要是（置换算法选用不当）。
4、在请求调页系统中，调页的策略有（预调页）和（请求调页）两种方式。
5、实现虚拟存储器，除了需要有一定容量的内存和相当容量的外存外，还需要有（页表机制）、（地址变换结构）和（缺页中断机构）。
三、判断题(在括号内填是或非)
1、在请求段页式系统中，以页为单位管理用户的逻辑地址空间，以段为单位管理内存空间。（非）
2、分段的尺寸受内存空间的限制，但作业的总的尺寸不受内存空间的限制。（是）
3、为了提高请求分页系统中内存的利用率，允许用户使用不同大小的页面。（非）
4、实现虚拟存储器的最常用的算法，是最佳适应算法。（非）
5、分段的尺寸不受内存空间的限制，但作业的总的尺寸受内存空间的限制。（非）
6、虚拟存储器要求作业在运行前，不必全部装入内存，且在运行过程中不必一直驻留内存。（是）
7、在请求段页式系统中，以段为单位管理用户的逻辑地址空间，以页为单位管理内存空间。（是）
8、非虚拟存储器要求作业在运行前，必须全部装入内存，且在运行过程中也必须一直驻留内存。（是）
9、在虚拟存储器中，为了能让更多的作业同时运行，通常只应装入10%～30%的作业后便启动运行。（非）
10、因为有了虚拟存储器，于是允许用户使用比内存更大的地址空间。（是）
四、简答题
1、在请求分页系统中，常用的页面置换算法有哪些？
采用的页面置换算法有:最佳算法（OPT）、先进先出算法（FIFO）、最久未使用算法（LRU）、最不经常使用算法（LFU）。
2、在请求分页系统中，为什么说一条指令执行期间可能产生多次缺页中断？
缺页中断在指令执行期间产生和进行处理，而不是在一条指令执行完毕之后。所缺的页面调入之后，重新执行被中断的指令。一条指令的执行可能需要多个页面，因此可能产生多次缺页中断。
3、请简述LRU页面置换算法。
页面设置一个移位寄存器R，每当页面被访问则将其重置为1；
周期性地（周期很短）将所有页面的R左移1位（右边补0）；
当需要置换页面时选择R值最大的页。
4、什么是虚拟存储器？它有哪些特征？
虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。
它具有多次性、对换性和虚拟性的特征。
5、请简述先进先出页面置换算法。
置换在内存中停留时间最长的页面。
五、计算题
1.某程序在内存中分配3块内存，初始为空，访问页的走向为:2、3、2、1、5、
2、4、5、3，2，5、2，用FIFO和LRU算法分别计算缺页次数。
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缺页中断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√√共缺页中断7次
2.有一页式系统，其页表存放在主存中。
(1)如果对主存的一次存取要3us，问实现一次页面访问要多长时间。
(2)如系统有快表，平均命中率为97%，假设访问快表的时间忽略为0，问此时一次页面访问要多长时间。
答：（1）2×3=6us （2）0.97×3+0.03×6=3.09us
3.如果内存划分为100KB、500KB、200KB、300KB、600KB首次适应、最佳适应和最差适应算法各自将如何放置大小分别为212KB、417KB、112KB、426KB的进程？哪种算法的内存利用率最高？
答：（1）首次适应：212KB放在500KB分区（剩余288KB）；417KB放在600KB分区；112KB放在剩余的288KB分区；而426KB进程必须等待。
（2）最佳适应：212KB放在300KB分区；417KB放在500KB分区；112KB放在200KB分区；426KB放在600KB分区。
（3）最差适应：212KB放在600KB分区（剩余388KB）；417KB放在500KB分区；112KB放在剩余388KB分区；而426KB进程必须等待。
综上可以看出，最佳适应算法的内存利用率最高。
4.一个32位地址的计算机使用两级页表，虚地址被分为9位的顶级页表域，11位的二级页表域和偏移，请问，页面长度是多少？在地址空间中，共存在多少页？
答：9位作顶级页表域，11位作二级页表域，所以剩余32-(9+11)=12位作偏移，所以页面长度是212=4K，在地址空间中共存在220个页面。