1、计算机专业基础综合操作系统（进内存管理）历年真题试卷汇编 1 及答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。1 动态重定位是在作业的_中进行的。【南京理工大学 2002 年】（A）编译过程（B）装入过程（C）链接过程（D）执行过程2 下面的存储管理方案中，_方式可以采用静态重定位。【武汉理工大学 2005年】（A）固定分区（B）可，变分区（C）页式（D）段式3 在存储管理中，采用覆盖和交换技术的目的是_。【武汉理工大学 2004 年】（A）提高 CPU 效率（B）节省主存空间（C）物理上扩充主存容量（D）实现主存共享4 多进程在主存中彼此互不干扰的环境下运行，操作系统是
2、通过_来实现的。【南京理工大学 2002 年】（A）内存分配（B）内存保护（C）内存扩充（D）地址映射5 在可变分区管理中，采用拼接技术的目的是_。【北京理工大学 2005 年】（A）合并空闲区（B）合并分配区（C）增加主存容量（D）便于地址转换6 设主存的分配情况如图 3-1 所示。当有一个进程需要申请 45KB 的存储区域时，若采用最佳适应算法，则所分到的首地址为_。【北京理工大学 2004 年】（A）100K（B） 190K（C） 330K（D）410K7 空白表中，空白区按其长度由小到大进行查找的算法称为_算法。【西安电子科技大学 2007 年】（A）最佳适应（B）最差适应（C）最先适
3、应（D）先进先出8 把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中的物理地址称为_。（A）加载（B）地址映射（C）物理化（D）逻辑化9 在某系统中采用基址、限长寄存器的方法来保护存储信息，判断是否越界的判断式为_。【华中科技大学 2001 年】（A）0被访问的逻辑地址m)个不同的页号，对于 FIFO、LRU 两种页面替换算法，试给出缺页次数的上限和下限，说明理由并举例。【国防科技大学 2000 年】66 有一矩阵 intA100，100以行优先进行存储。计算机采用虚拟存储系统，物理内存共有 3 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。若每页可存放 20
4、0 个整数，程序 1、程序 2 执行过程各会发生多少次缺页? 试问若每页只能存放 100 个整数，这两个程序执行过程各发生多少次缺页? 以上说明了什么问题 ?【西北工业大学 1999 年】程序 1：for(i=0；i100；i+)for(j=0；j100; j+)Ai， j=0，程序 2：for(j=0；j100;j+)for(i=0;i100；i+)Ai， j=0;计算机专业基础综合操作系统（进内存管理）历年真题试卷汇编 1 答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。1 【正确答案】 D【试题解析】 考查动态重定位的概念。动态重定位是在作业运行时执行到一条访存指令时
5、再把逻辑地址转换为主存中的物理地址，实际中是通过硬件地址转换机制实现的。【知识模块】 内存管理2 【正确答案】 A【试题解析】 考查内存分配管理方式。固定分区方式中，作业装入后位置不再改变，可以采用静态重定位。其余三种管理方案均可能在运行过程中改变程序位置，静态重定位不能满足其要求。【知识模块】 内存管理3 【正确答案】 B【试题解析】 考查覆盖的交换技术的概念。覆盖和交换技术可以在逻辑上扩充主存容量，节省主存空间。其目的不是提高 CPU 效率；无法扩充物理主存容量：未实现主存共享。【知识模块】 内存管理4 【正确答案】 B【试题解析】 考查内存保护的基本概念。多进程的执行通过内存保护实现互不
6、干扰，如页式管理中有页地址越界保护，段式管理中有段地址越界保护。【知识模块】 内存管理5 【正确答案】 A【试题解析】 考查可变分区中的拼接技术。在可变分区管理中，回收空闲区时必须采用拼接技术对空闲区进行合并。【知识模块】 内存管理6 【正确答案】 C【试题解析】 考查最佳适应分配算法。如图 3-3 所示，从低地址开始的 4 个空闲分区大小分别为 80KB、90KB、60KB 、102KB。满足进程申请的最小的空闲分区大小为 60KB，其首地址为 330K。【知识模块】 内存管理7 【正确答案】 A【试题解析】 考查可变分区的内存分配算法。最佳适应算法要求从剩余的空闲分区中选出最小且满足存储要
7、求的分区，空闲区应按长度递增登记在空闲区表中。【知识模块】 内存管理8 【正确答案】 B【试题解析】 考查地址映射的定义。【知识模块】 内存管理9 【正确答案】 A【试题解析】 考查地址越界的概念。设逻辑块的长度为 N，则限长寄存器的内容为 N。逻辑地址的范围是 0N 一 1；而物理地址的范围是从基址寄存器的内容开始，到基址寄存器的内容+-1)。【知识模块】 内存管理10 【正确答案】 C【试题解析】 考查分段存储的基本概念。段地址为 32 位二进制数，其中 8 位表示段号，则段内位移占用 32 位一 8 位=24 位二进制数，故最大段长为 224B。【知识模块】 内存管理11 【正确答案】
8、A【试题解析】 考查页式存储管理的基本计算。按页表内容可知，逻辑地址 0 对应块号 2，页大小为 4KB，故转换成的物理地址为 24K=8K=8192。【知识模块】 内存管理12 【正确答案】 A【试题解析】 考查内存存储管理方案。分段、分页及段页式管理方式均为离散(不连续) 存储管理方案，不要求作业占有连续的存储空间。【知识模块】 内存管理13 【正确答案】 B【试题解析】 考查内存存储管理。分页式存储管理有内部碎片，分段式存储管理有外部碎片。【知识模块】 内存管理14 【正确答案】 D【试题解析】 考查分页管理的基本概念。分页由系统完成，对系统上层的程序员、用户是透明的。【知识模块】 内存
9、管理15 【正确答案】 B【试题解析】 综合考查存储器管理功能的相关概念。内存分配的任务是按一定的策略为每道程序分配内存，程序运行结束后回收内存，追求的主要目标是提高存储空间的利用率。多道程序设计环境下，用户使用逻辑地址编写程序：内存保护通常由硬件实现；虚拟存储器在逻辑上扩充内存容量。【知识模块】 内存管理16 【正确答案】 C【试题解析】 考查虚拟存储管理系统的概念。基于局部性原理：在程序装入时，不必将其全部读入到内存，而只需将当前需要执行的部分页或段读入内存，就可让程序开始执行。在程序执行过程中，如果需执行的指令或访问的数据尚未在内存(称为缺页或缺段) ，则由处理器通知操作系统将相应的页或
10、段调入到内存，然后继续执行程序。由于程序具有局部性，虚拟存储管理在扩充逻辑地址空间的同时，对程序执行时内存调换的代价很小。【知识模块】 内存管理17 【正确答案】 B【试题解析】 考查虚拟存储的概念。虚拟存储扩充内存的基本方法是将一些页或段从内存中调入、调出，而调入、调出的基本手段是覆盖与交换。【知识模块】 内存管理18 【正确答案】 B【试题解析】 考查分页存储管理的特点。【知识模块】 内存管理19 【正确答案】 D【试题解析】 考查页面置换算法中缺页中断次数的计算。【知识模块】 内存管理20 【正确答案】 C【试题解析】 考查页表中位信息的定义。当需要置换页面时，置换算法根据修改位和访问位
11、选择调出内存的页面。【知识模块】 内存管理21 【正确答案】 D【试题解析】 考查内存抖动。内存抖动是指频繁地引起主存页面淘汰后又立即调入，调入后又很快淘汰的现象。这是由页面置换算法不合理引起的一种现象，是页面置换算法应当尽量避免的。【知识模块】 内存管理22 【正确答案】 B【试题解析】 考查 Beladv 现象。FIFO 是队列类算法，有 Belady 现象：C 、D 均为堆栈类算法，理论上可以证明不会出现 Belady 现象。【知识模块】 内存管理23 【正确答案】 B【试题解析】 考查动态重定位的概念。静态重定位要求程序位置不能改变，动态重定位则能满足要求。这与分配技术无关。【知识模块
12、】 内存管理24 【正确答案】 A【试题解析】 考查最佳适应分配算法的概念。最佳适应算法要求从剩余的空闲分区中选出最小且满足存储要求的分区，空闲区应按长度递增登记在空闲区表中。【知识模块】 内存管理25 【正确答案】 B【试题解析】 考查页式存储管理中页面大小划分的设计。页式存储管理方法中，页面大小必须固定。页面会参考内存的大小，选择一个适中的大小，但内存大小并不能决定页面大小；CPU 的地址结构由页面大小决定，低位为页内偏移量，高位为页号。【知识模块】 内存管理26 【正确答案】 C【试题解析】 考查分页分段管理的概念。页表和段表同样存储在内存中，系统提供给用户的物理地址空间为总的空间大小减
13、去页表或段表的长度。由于页表和段表的长度不能确定，所以提供给用户的物理地址空间大小也不能确定。【知识模块】 内存管理27 【正确答案】 B【试题解析】 考查分页管理中页面大小与缺页中断次数的关系。页面越大，存储内容越多，查找成功概率越大，产生缺页中断概率也越小。【知识模块】 内存管理28 【正确答案】 B【试题解析】 考查页式虚拟存储管理的特点。页式虚拟存储管理的主要特点是小要求将作业同时全部装入到主存的连续区域。不要求将作业装入主存连续区域是所有离散式存储管理(包括页式存储管理)的特点；页式虚拟存储管理需要进行缺页中断处理和页面置换。【知识模块】 内存管理29 【正确答案】 B【试题解析】
14、考查分页系统的概念。内存分页管理是在硬件和操作系统层面实现的，对用户、编译系统、连接装配程序等上层是不可见的。【知识模块】 内存管理30 【正确答案】 D【试题解析】 考查页式存储管理的概念。页表的功能由一组专门的存储器实现，其起始地址放在一个专用寄存器中。【知识模块】 内存管理31 【正确答案】 A【试题解析】 考查重定位存储管理方式的相关概念。为使地址转换不影响到指令的执行速度，必须有硬件地址变换结构的支持，即需在系统中增设一个重定位寄存器，用它来存放程序(数据)在内存中的起始地址。在执行程序或访问数据时，真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而成，这时将起始地址存入重定位
15、寄存器，之后的地址访问即可通过硬件变换实现。因为系统处理器在同一时刻只能执行一条指令或访问数据，所以为每道程序(数据)设置一个寄存器是没有必要的(同时也不现实，因为寄存器是很昂贵的硬件部件)，而只需在切换程序执行时重置寄存器内容即可。【知识模块】 内存管理32 【正确答案】 B【试题解析】 考查段式存储管理的分段设计。分段是在用户编程时，将程序按照逻辑划分为几个逻辑段。【知识模块】 内存管理33 【正确答案】 A【试题解析】 考查动态链接的概念。程序的动态链接与程序的逻辑结构相关，分段存储管理将程序按照逻辑段进行划分，故有利于其动态链接。其他的内存管理方式与程序的逻辑结构无关。【知识模块】 内
16、存管理34 【正确答案】 B【试题解析】 考查缺页中断。缺页中断是访存指令引起的，说明所要访问页面不在内存中，在进行缺页中断处理后，调入所要访问的页后，访存指令显然应该重新执行。【知识模块】 内存管理35 【正确答案】 C【试题解析】 考查虚拟存储技术。虚拟存储技术是基于页或段从内存的调入、调出实现的，需要有请求机制的支持。【知识模块】 内存管理36 【正确答案】 C【试题解析】 考查快表的概念。计算机系统中，为了提供系统的存取速度，在地址映射机制中增加一个小容量的硬件部件快表(又称相联存储器AssociativeMemory)，用来存放当前访问最频繁的少数活动页面的页号。利用快表使查找内存块
17、的物理地址所消耗的时间大大减少，从而使系统效率得到很大提高。【知识模块】 内存管理37 【正确答案】 C【试题解析】 考查虚拟存储基本概念。虚拟存储技术是基于程序的局部性原理。【知识模块】 内存管理38 【正确答案】 D【试题解析】 综合考查对操作系统的资源与性能的关系的理解。用于交换空间的磁盘利用率已达 977，说明交换操作非常频繁，故判断物理内存严重短缺。【知识模块】 内存管理二、综合题39 【正确答案】 4 个作业进入内存后的空间分配情况如图 34 所示。主存产生328KB 的内部碎片空问浪费。【知识模块】 内存管理40 【正确答案】 采用首次适应算法时，96KB 大小的作业进入 4 号
18、空闲分区，20KB 大小的作业进入 1 号空闲分区，这时空闲分区见表 3-10。此时再无空闲分区可以满足 200KB 大小的作业，所以该作业序列请求无法满足。采用最佳适应算法时，作业序列分别进入 5、1、4号空闲分区，可以满足其请求。分配处理之后的空闲分区见表 311。【知识模块】 内存管理41 【正确答案】 首次适配算法与下次适配算法的空闲区按地址递增顺序排列，其中首次适配算法每次总是从地址最小的空闲区开始查找，而下次适配算法是从上一次查找结束的地址继续循环查找。最佳适配算法的空闲区按容量递增顺序排列，而最差适配算法正好相反。对题中给出的内存请求序列，各种分配算法的分配情况如图 35 所示。
19、 由图3-5 可知，除最佳适配算法外，其余三种内存分配算法对于申请 18KB 空闲区的请求都不能满足。对于不能满足请求的进程，只能将其挂入等待内存资源的队列，等以后回收空闲分区时，如果存在回收区与空闲区相邻的情况，则合并为一个大的空闲区，当有大于 18KB 的空闲区时，就可以唤醒这个等待进程。【知识模块】 内存管理42 【正确答案】 1)系统出现“抖动” 现象。这时若再增加并发进程数反而会恶化系统性能。页式虚拟存储系统因“抖动” 现象而未能充分发挥功用。 2)系统正常。不需要采取什么措施。3)CPU 没有充分利用。应该增加并发进程数。【知识模块】 内存管理43 【正确答案】 页面大小为 1KB
20、，所以低 10 位为页内偏移地址；用户编程空间为 32 个页面，即逻辑地址高 5 位为虚页号；主存为 16 个页面，即物理地址高 4 位为物理块号。逻辑地址 0AC5H 转换为二进制为 000101011000101B，虚页号为2(00010B)，映射至物理块号 4，故系统访问物理地址 12C5H(01001011000101B)。逻辑地址 1Ac5H 转换为二进制为 001101011000101B，虚页号为 6(00110B)，小在页面映射表中，会产生缺页中断，系统进行缺页中断处理。逻辑地址 3AC5H 转换为二进制为 011l0l011000101B，页号为 14，而该用户程序只有 10
21、 页，故系统产生越界中断。注：题中在对十六进制地址转换为二进制时，我们可能会习惯性地写为16 位，这是窬易犯错的细节。如题中逻辑地址为 15 位，物理地址为 14 化。逻辑地址 0AC5H 的二进制表示为 000101011000101B，对应物理地址 12C5H 的二进制表示为 01001011000101B。这一点应该注意。【知识模块】 内存管理【知识模块】 内存管理44 【正确答案】 一个页面的大小为(6416)KB=4KB，该进程共 4 页，所以陔进程的总长度为 44KB=16KB；【知识模块】 内存管理45 【正确答案】 页面大小为 4KB，故低 12 位为页内偏移地址；存分为 16
22、 块，故内存物理地址高 4 位为主存块号。页号为 0 的页而被装入主存的第 9 块，故该地址在内存的起始地址为 100l000000000000B，即 9000H。页号为 1 的页面被装入主存的第 0 块，故该地址在内存的起始地址为 0000000000000000B，即 0000H。页号为2 的页面被装入主存的第 l 块，故该地址在内存的起始地址为 0001000000000000，即 1000H。页号为 3 的页面被装入丰存的第 14 块，故该地址在内存的起始地址为1110000000000000，即 E000H。【知识模块】 内存管理46 【正确答案】 逻辑地址为(0，0)，故内存地址为
23、(9，0)=1001000000000000B，即 9000H。逻辑地址为(1，72)，故内存地址为(0，72)=00000000()1001000B，即0048H。逻辑地址为(2，1023)，故内存地址为(1，1023)=0001001111111111，即13FFH。逻辑地址为(3， 99)，故内存地址为(14，99)=1110000001100011 ，即E063H。【知识模块】 内存管理【知识模块】 内存管理47 【正确答案】 P2 的页表见表 3-12。【知识模块】 内存管理48 【正确答案】 第一个操作数：21001024=2，逻辑页号为 2，映射到物理块号 6；21001024=
24、52 ，页内位移为 52，对应块内位移也足 52。故逻辑地址 2100映射到物理地址 61024+52=6196。第二个操作数： 31001024=3 ，逻辑页号为3，映射到物理块号 8；31001024=28，页内位移为 28，对应块内位移也是 28。故逻辑地址 3100 映射到物理地址 81024+28=8220。【知识模块】 内存管理49 【正确答案】 页面大小为 64B，故页内位移为 6 位，进程代码段长度为702B，故需要 11 个页面，编号为 010。1)八进制逻辑地址 0105 的二进制表示为001000101B。逻辑页号为 l，此页号可在快表中查找到，得页帧号为 F1；页内位移
25、为 5。故物理地址为(F1，5)。2)八进制逻辑地址 0217 的二进制表示为010001111B。逻辑页号为 2，此页号可在快表中查找到，得页帧号为 F2：页内位移为 15。故物理地址为(F2，15)。3)八进制逻辑地址 0567 的二进制表示为101110111B。逻辑页号为 5，此页号不在快表中，在内存页表中可以查找到，得页帧号为 F5：页内位移为 55。故物理地址为(F5，55)。4)八进制逻辑地址 01120 的二进制表示为 001001010000B。逻辑页号为 9，此页号不在快表中，在内存页表中可以查找到，得页帧号为 F9；页内位移为 16。故物理地址为(F9 ，16)。5)八进
26、制逻辑地址 02500 的二进制表示为 010101000000B。逻辑页号为 21，此页号已超过页表的最大页号 10，故产生越界中断。注：根据题中条件无法得知逻辑地址位数，所以在其二进制表示中，其位数并不一致，只是根据八进制表示进行转换。如果已知逻辑地址的空问大小或位数，则二进制表示必须保持一致。【知识模块】 内存管理50 【正确答案】 1)由段表知，第 0 段内存始址为 210，段长为 500，故逻辑地址(0，430)是合法地址，对应的物理地址为 210+430=640。2)由段表知，第 1 段内存始址为 2350，段长为 20，故逻辑地址(1，10)是合法地址，对应的物理地址为2350+
27、10=23603)由段表知，第 2 段内存始址为 100，段长为 90，故逻辑地址(2，500)的段内位移 500 已经超过了段长，故为非法地址。4)由段表知，第 3 段内存始址为 1350，段长为 590，故逻辑地址(3，400)是合法地址，对应的物理地址为1350+400=1750。5) 由段表知，第 4 段内存始址为 1938，段长为 95，故逻辑地址(4，112)的段内位移 112 已经超过了段长，故为非法地址。6)由段表知，不存在第5 段，故逻辑地址(5，32)为非法地址。【知识模块】 内存管理【知识模块】 内存管理51 【正确答案】 因为页表在主存，所以 CPU 必须两次访问主存，
28、即实现一次页面访问的存取时间为 152ps=3s【知识模块】 内存管理52 【正确答案】 系统增加了快表后，在快表中找到页表项的概率为 85，所以实：观一次页面访问的存取时间为085(0+1 5)+(1085)215s=1725s【试题解析】 页表在主存时，实现一次存取需要两次访问主存：第一次是访问页表获得所需访问数据所在页面的物理地址，第二次才是根据这个物理地址存取数据。【知识模块】 内存管理53 【正确答案】 1)页式存储管理中，访问指令或数据时，首先要访问内存中的页表，查找到指令或数据所在页面对应的页表项，然后再根据页表项查找访问指令或数据所在的内存页面。需要访问内存两次。段式存储管理同理，需要访问内存两次。段页式存储管理，首先要访问内存中的段表，然后再访问内存中的页表，最后访问指令或数据所在的内存页面。需要访问内存三次。对于比较复杂的情况，如多级页表，若页表划分为 N 级，则需要访问内存 N+1 次。若系统中有快表，则在快表命中时，只需要一次访问内存即可。2)按 1)中的访问过程分析，有效存取时间为(0 2+1)85 +(0 2+1+1)(1 85)s=1 35s
