1、计算机专业基础综合（存储管理）模拟试卷 1 及答案与解析一、单项选择题1-40 小题，每小题 2 分，共 80 分。下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。1 下列页面置换算法中，可能会产生 Belady 异常现象的是( )。（A）先进先出算法 FIFO（B）最近最少使用算法 LRU（C）利用 refereiIce bit 的近似的 LRU（D）最优算法 optimal2 下列关于分段存储管理的说法中，错误的是( )。（A）便于编程（B）便于分段共享（C）便于内存分配（D）能动态链接3 为进程分配连续内存的是( )。（A）分页存储管理（B）分段存储管理（C）可变分区管理（D）
2、段页式存储管理4 在下面的页面置换算法中，( )只是具有理论意义，但是实现起来很困难。（A）先进先出置换算法（B）最近最久未使用置换算法（C） clock 置换算法（D）最佳置换算法5 属于内存连续分配方式的是( )。（A）固定分区分配方式（B）分段存储管理方式（C）分页存储管理方式（D）段页式存储管理方式6 下面关于联想存储器的说法中，不正确的是( )。（A）联想存储器是为了提高变换速度（B）联想存储器是超高速缓存构造成按内容可寻址的存储器（C）联想存储器不增加太多的硬件投资（D）联想存储器是高速缓存构造成按地址可寻址的存储器7 可变分区管理中的( ) 算法，空闲区按其大小递增次序组成链。（
3、A）首次适应（B）最佳适应（C）下次首次适应（D）最坏适应8 在某计算机中采用了多级存储体系，设计有 Cache、主存和磁盘。假设访问Cache 一个字需要花费 10 ns，若该字不在 Cache 中但是存在于主存中，那么需要100ns 载入 Cache，然后重新开始定位。若该字既不在 Cache 中，也不在主存中，那么需要 10ms 的时间装入主存，再用 100ns 复制到 Cache，再开始定位。设Cache 的命中率为 090，主存的命中率为 075，那么，该系统访问一个字的平均时间是( )。（A）25000ns（B） 250023ns（C） 250017ns（D）250020ns9 下
4、列关于程序装入内存的说法中，正确的是( )。（A）由链接程序将用户源代码编译成若干目标模块（B）由编译程序将编译后形成的目标模块和所需的库函数链接在一起（C）由编译程序将用户源代码编译成若干目标模块（D）由链接程序将装入模块装入内存10 程序装入模块的主要方式包括( )。（A）绝对装入方式（B）可重定位方式（C）动态运行时装入方式（D）以上三者11 下列关于程序装入方式的叙述中，不正确的是( )。（A）绝对装入方式适用于单道程序环境下（B）可重定位方式适用于多道程序环境下（C）动态运行时装入方式也适用于多道程序环境下（D）可重定位方式适用于单道程序环境下12 在进行程序链接时，应完成的工作是(
5、 )。对相对地址进行修改 变换外部调用符号首次适应算法 循环首次适应算法（A），（B） ，（C） ，（D），13 在动态分区分配方式中，可利用( )分区分配算法。（A）首次适应算法（B）循环首次适应算法（C）最佳适应算法（D）以上三种14 在动态分区分配方式中，将备空闲分区链接成空闲分区链的说法中，不正确的是( )。（A）在每个分区的起始地址部分设置一些用于控制分区分配的信息（B）在每个分区的起始地址部分设置用于链接各分区的前向指针（C）在每个分区的尾部设置一后向指针（D）在每个分区的尾部设置一些用于控制分区分配的信息15 要保证一个程序在主存中被改变了存放位置后仍能正确执行，则对主存空间应采
6、用( )技术。（A）动态重定位（B）静态重定位（C）动态分配（D）静态分配16 固定分区存储管理把主存储器划分成若干个连续区，每个连续区称一个分区。经划分后分区的个数是固定的，各个分区的大小( )。（A）是一致的（B）都不相同（C）可以相同，也可以不相同，要根据作业长度固定（D）在划分时确定且长度保持不变17 采用固定分区方式管理主存储器的最大缺点是( )。（A）不利于存储保护（B）主存空间利用率不高（C）要有硬件的地址转换机构（D）分配算法复杂18 采用可变分区方式管理主存储器时，若采用最优适应分配算法，宜将空闲区按( )次序登记在空闲区表中。（A）地址递增（B）地址递减（C）长度递增（D）
7、长度递减二、综合应用题41-47 小题，共 70 分。19 试全面比较连续分配和离散分配方式。19 在一个采用分页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的字地址序列是 115，228，120，88，446，102，321，432，260，167。若分配给作业可使用的主存空间共 300 个字，作业的页面大小为 100 个字，且第 0 页已经装入主存，请回答下列问题：20 按 FIFO 页面调度算法将产生多少次缺页中断?写出依次淘汰的页号。21 按 LRU 页面调度算法将产生多少次缺页中断?写出依次淘汰的页号。22 何谓静态分配? 何谓动态分配 ?23 什么是地址重定位? 怎样区分静态
8、重定位和动态重定位? 各有什么优缺点?24 分区分配有哪几种? 试比较各种分区分配的优缺点。25 试述最佳、最差、最先适应算法的基本思想，并指出它们各自的优缺点。26 什么是存储器的内零头和外零头?它们是怎么造成的? 减少它们应采取什么措施?27 试述分页存储管理的基本实现原理，并说明如何实现从逻辑空间到物理空间的变换?28 用可变分区方式管理主存时，假定主存中按地址顺序依次有五个空闲区，空闲区的大小依次为 32 KB、10 KB、5 KB、228 KB、loo KB。现有五个作业J1、J2、J3 、 J4，J5，它们各需主存量为 1KB、10 KB、108KB、28 KB，115 KB。若采
9、用最先适应分配算法，能把这五个作业按 JlJ5 的次序全部装入主存吗?按怎样的次序装入这五个作业可以将其全部装入主存?29 为什么要引入虚拟存储器的概念?30 请求分页和简单分页两种存储管理方案有何不同?缺页中断是如何发生的? 发生缺页中断时如何处理?30 某一计算机系统采用虚拟页式存储管理方式，当前在处理机上执行的某一个进程的页表如下所示，所有的数字均为十进制，每一项的起始编号是 0，并且所有的地址均按字节编址，每页的大小为 1024B。31 将下列逻辑地址转换为物理地址，写出计算过程，对不能计算的说明为什么? 0793，1197，2099，3320，4188，533232 假设程序欲访问第
10、 2 页，页面置换算法为改进的 CLOCK 算法，请问该淘汰哪页?如何修改页表 ?上述地址的转换结果是否改变 ?变成多少?计算机专业基础综合（存储管理）模拟试卷 1 答案与解析一、单项选择题1-40 小题，每小题 2 分，共 80 分。下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。1 【正确答案】 A【试题解析】 Belady 现象指为进程分配的内存页增加，缺页率反而增加的异常现象。【知识模块】 存储管理2 【正确答案】 B【知识模块】 存储管理3 【正确答案】 C【知识模块】 存储管理4 【正确答案】 D【试题解析】 最佳置换算法是指将以后不再使用或很长时间都不需要使用的页面置换
11、出去。在利用最佳置换算法的过程中，不能够事先预知哪些页面是以后不再使用的，因此只具有理论意义，实现起来很困难。【知识模块】 存储管理5 【正确答案】 A【知识模块】 存储管理6 【正确答案】 D【试题解析】 为了加速查找过程，超高速缓存构造成按内容可寻址的存储器，这种结构也称为联想存储器。引入联想存储器是为了提高地址变换速度，且不增加太多的硬件投资。【知识模块】 存储管理7 【正确答案】 B【试题解析】 可变分区管理中，最佳适应算法是找到能够适应分区的最小的空闲页面，因此需要将空闲区按其大小递增次序组成链，以方便查找。【知识模块】 存储管理8 【正确答案】 D【试题解析】 本题考查多级存储层次
12、下的平均访问时间。多级存储是现代计算机获得比较优异的存储器访问性能又比较廉价的一种实现方法。正确的计算需要搞清楚 CPU 访问一个字的流程。通常，若需要执行的指令字已经载入到 Cache 中，那么，仅需要从(Cache 中取出放到指令队列上即可，所花费的时间即是 Cache 的访问时间。当 Cache 中缺席时，产生中断，调用 Cache 更新程序，将所需的指令字从内存载入 Cache，然后返回到中断点继续定位，所需的时间是访问(Cache 的时间和中断服务程序所花费的时间之和。同理，可以推断出访问不在主存中的指令字所需花费的时间是磁盘装入时间与内存中断服务程序时间以及 Cache 访问时间的
13、和。根据各自命中率的不同，可以计算出总时间为：1009+(10+100)0 7501+(10+100+1010 6)(1-09)(1-0 75)=250020ns【知识模块】 存储管理9 【正确答案】 C【试题解析】 首先由编译程序将用户源代码编译成若干目标模块，再由链接程序将编译后形成的目标模块和所需的库函数链接在一起，组成两个装入模块，再由装入程序将装入模块装入内存。【知识模块】 存储管理10 【正确答案】 D【试题解析】 程序装入模块的方式有：绝对装入方式、可重定位方式和动态运行时装入方式。【知识模块】 存储管理11 【正确答案】 D【试题解析】 绝对装入方式适用于单道程序环境下。可重定
14、位方式适用于多道程序环境下。动态运行时装入方式也适用于多道程序环境下。【知识模块】 存储管理12 【正确答案】 B【试题解析】 在进行程序链接时，应完成对相对地址进行修改和变换外部调用符号。【知识模块】 存储管理13 【正确答案】 D【试题解析】 在动态分区分配过程中，可以利用的分区分配算法包括首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法。【知识模块】 存储管理14 【正确答案】 D【试题解析】 应在每个分区的起始地址部分，设置一些用于控制分区分配的信息以及用于链接备分区的前向指针。在分区尾部则设置一后向指针，通过前、后向指针将所有的分区链接成一个双向链。【知识模块】 存储管理15 【正确答案
15、】 A【知识模块】 存储管理16 【正确答案】 D【知识模块】 存储管理17 【正确答案】 B【知识模块】 存储管理18 【正确答案】 C【知识模块】 存储管理二、综合应用题41-47 小题，共 70 分。19 【正确答案】 (1)连续分配是指为一个用户程序分配一个连续的地址空间，包括单一连续分配方式和分区式分配方式。前者将内存分为系统区和用户区，系统区供操作系统使用，用户区供用户使用，是最简单的一种存储方式，但只能用于单用户单任务的操作系统中。分区式分配方式分为固定分区和动态分区。固定分区是最简单的多道程序的存储管理方式，由于每个分区的大小固定，必然会造成存储空间的浪费。动态分区是根据进程的
16、实际需要，动态地将之分配为连续的内存空间，常用三种分配算法：首次适应算法 FF，该法容易留下许多难以利用的小空闲分区，加大查找开销；循环首次适应算法，该算法能使内存中的空闲分区分布均匀，但会致使缺少大的空闲分区；最佳适应算法，该算法也易留下许多难以利用的小空闲分区。(2)离散分配方式基于将一个进程直接分散地分配到许多不相邻的分区中的思想，分为分页式存储管理、分段式存储管理和段页式存储管理。分页式存储管理旨在提高内存利用率，满足系统管理的需要；分段式存储管理则旨在满足用户(程序员)的需要，在实现共享和保护方面优于分页式存储管理；而段页式存储管理则是将两者结合起来，取长补短，既具有分段系统便于实现
17、、可共享、易于保护、可动态链接等优点，又能像分页系统那样很好地解决外部碎片的问题以及为各个分段可离散分配内存等问题，显然是一种比较有效的存储管理方式。(3)综上可见，连续分配方式和离散分配方式各有各的特点，应根据实际情况加以改进和利用。【知识模块】 存储管理【知识模块】 存储管理20 【正确答案】 由于作业的页面大小为 100 个字，因而主存块的大小也为 100 个字。现该作业可使用的主存空间共 300 个字，即共可使用三个主存块。根据作业依次要访问的字地址，可以得到作业将依次访问的页如下：现只有第 0 页已经在主存但尚有两块主存空间可供使用，所以作业执行时依次访问第 1 页和第 2页时均要产
18、生缺页中断，但不必淘汰已在主存中的页面，可把第 1 页和第 2 页装入到可使用的主存块中，现在主存中已有 0、1、2 三个页面的信息。在进行第三、第四次访问时不会产生缺页中断，而在第五次访问第 4 页时将产生一次缺页中断。此时，若采用 FIFO 算法应淘汰最先装入主存的第 0 页，而采用 LRU 算法则应淘汰最近最久没有使用的第 2 页。显然，进行第六次访问不会产生缺页中断，而在第七次访问时必须经缺页中断处理来装入第 3 页。为此，FIFO 算法会淘汰第 1 页，LRU 算法会淘汰第 0 页。于是，作业继续执行时，对 FIFO 算法来说，将在第十次访问时再产生一次缺页中断，为了装入当前需用的第
19、 1 页而应淘汰第 2 页：对LRU 算法来说，将在第九次访问时产生缺页中断，为了装入当前需用的第 2 页而应淘汰第 1 页，在随后的第十次访问时仍将产生缺页中断，为了把第 1 页重新装入而应淘汰第 3 页。 可见，按 FlFO 页面调度算法将产生五次缺页中断，依次淘汰的页面为 0、1、2。按 LRU 页面调度算法将产生六次缺页中断，依次淘汰的页面为2、0、1、3。 按 FIFO 页面调度算法将在后继的第五、七、十次访问时再产生三次缺页中断。因而共产生五次缺页中断，依次淘汰的页号为 0、1、2。【知识模块】 存储管理21 【正确答案】 按 LRU 页面调度算法将在后继的第五、七、九、十次访问时
20、再产生四次缺页中断。因而共产生六次缺页中断，依次淘汰的页号为 2、0、1、3。【知识模块】 存储管理22 【正确答案】 (1)静态分配：在装配程序把目标模块进行连接装入时确定它们在主存中的位置。这种静态存储分配方式要求在一个作业装入时必须分配所需的全部存储空间；如果没有足够的存储空间，就不能装入该作业。(2)动态分配：同静态分配时一样，作业在存储空间的位置也是在装入时确定的，但在其执行过程中可根据需要申请附加的存储空间，而且一个作业已占用的部分存储空间不再需要时可以要求归还给系统。【知识模块】 存储管理23 【正确答案】 (1)地址重定位：把作业地址空间中使用的逻辑地址变换成主存中物理地址的过
21、程。(2)静态重定位是在程序运行之前由装配程序完成的，动态重定位是在程序执行过程中由硬件地址变换机构实现的。(3)静态重定位的主要优点是，无须增加硬件地址变换机构，因此可在一般计算机上实现。(4)静态重定位的主要缺点有：第一，要求给每个作业分配一个连续的存储空间，且在作业的整个执行期间不能再移动，因此也就不能实现重新分配主存，不利于主存空间的充分利用。第二，用户必须事先确定所需的存储量，若所需的存储量超过可用存储空间，用户必须考虑覆盖结构。第三，用户之间难以共享主存中的同一程序副本。(5)动态重定位的主要优点有：第一，用户作业不要求分配连续的存储空间。第二，用户作业在执行过程中可以动态申请存储
22、空间和在主存中移动。第三，有利于程序段的共享。(6)动态重定位的主要缺点有：第一，需要附加的硬件支持。第二，实现存储管理的软件算法比较复杂。【知识模块】 存储管理24 【正确答案】 (1)单一连续分区管理原理优点：方法简单，易于实现。缺点：仅适用于单道程序，因此不能使处理机和主存得到充分利用。(2)固定式分区管理主要优点是简单易行，特别是对于作业大小可以事先知道的专用系统，这种方法比较实用。(3)可变分区存储管理优点：消除固定式分区分配造成的“内零头” 。缺点：主存中经常可能出现大量的不能充分利用的小空闲区。(4)可重定位分区存储管理优点：减少碎片，使存储器的利用率提高。缺点：需要硬件支持，提
23、高了计算机成本，同时拼接也将降低计算机的处理速度。【知识模块】 存储管理25 【正确答案】 (1)最佳适应算法：为一作业选择分区时总是寻找其大小最接近于作业所要求的存储空间。优点：如果存储空间中具有正好是所要求大小的空闲区，则必然被选中；如果不存在这样的空闲区，也只对比要求稍大的空闲区划分，而不会去划分一个更大的空闲区。(2)最差适应算法：为作业选择存储空间时总是寻找最大的空闲区。(3)最先适应算法：将空闲区按其在存储空间中的起始地址递增的顺序排列。为作业分配存储空间时，从空闲区链的始端开始查找，选择第一个满足要求的空闲区，而不管它究竟有多大。【知识模块】 存储管理26 【正确答案】 (1)分
24、配给用户而未被利用的部分(各分区中的空闲部分)称为存储器的内零头。造成的原因是分区的大小不是根据每个作业的大小划分的。减少内零头的方法是根据作业的实际需要动态地划分存储空间，即分区的个数和大小都是不固定的。(2)存在于各分区之间的不能再充分利用的小的空闲区称为外零头。产生外零头的一个主要原因是，分区分配要求作业运行前一次全部装入主存，且必须占用连续的存储空间。(3)解决办法：把程序分成几部分装入不同的分区(在虚拟存储管理中讨论)。采用“拼接”技术，把零头集中起来形成一个大的空闲区。【知识模块】 存储管理27 【正确答案】 (1)实现原理等分主存：把主存的存储空间划分成大小相等的片。用户逻辑地址
25、空间的分页：把用户的逻辑地址空间(虚地址空间)划分成若干个与存储块大小相等的片，称为页面或页(Page)。逻辑地址的表示：在分页系统中，每个虚拟地址(相对地址)用一个数对(p，d)来表示。其中 p 是页号，d 是该虚拟地址在页面号为 p 的页中的相对地址，称为页内地址(位移量 )。主存分配原则：在分页情况下，系统以存储块为单位把主存分给作业或进程，并且分给一个作业的各存储块不一定是相邻和连续的。进程或作业的一个页面装入系统分给的某个存储块中，所以页面与存储块对应。页表和页表地址寄存器：为了便于管理和保护，系统为每个装入主存的作业建立一张相应的页表，一旦这个作业被调度执行，把它的页表始址及大小装
26、入特定的页表寄存器中。(2)作业执行过程中 CPU 产生的每一个逻辑地址，由硬件地址变换机构自动将其分成两部分，一部分为页号，另一部分是页内位移量。如果页表访问是合法的，则由页表始址和页号计算出所对应的物理块号；将物理块号与逻辑地址中的位移量拼接，形成最终访问的物理地址。【知识模块】 存储管理28 【正确答案】 最先适应分配算法总是顺序查找空闲区表。找到第一个能满足作业长度要求的空闲区，分割这个空闲区，一部分分配给作业，另一部分仍作为空闲区。由于实现这种算法时总是把空闲区按地址顺序登记在空闲区表中，所以本题中的作业 J1 和 J2 都会被装入到长度为 32KB 的空闲区，占用了其中11KB(1
27、KB+10KB)的空间，还剩余 21 KB 的空间仍为空闲区。紧随着的作业 J3 需要 108KB 的主存空间，故只能将它装入到长度为 228KB 的第四个空闲区中，装入后还剩余 120KB 仍为空闲区，把其中的 28KB 再分配给作业 J4 后剩余的空闲空间为 92KB。现在系统中仍有五个空闲区，长度依次为 21KB、10KB、5KB 、92 KB、100KB ，显然都不能满足作业 J5 的 115KB 的需求量。因此，若采用最先适应分配算法不能把这五个作业按 J1J5 的次序全部装入主存储器。如果仍采用最先适应分配算法则可把对主存需求量大的作业先装入到较大的空闲区中，以避免小的作业去分割大
28、的空闲区，保证大作业有足够的空闲区可使用。若把 J5 先装入到 228KB 的区域中占用其中的 115KB 后保留一个 113KB 的空闲区，应把这个空间留给作业 J3，否则 J3 将无法装入。为了使其他作业不去分割这个空闲区，可以再把 J4 装入到第一个空闲区，装入后还剩余 4KB 空间，把其中的 1KB用来装 J1。然后 J2 正好占用第二个空闲区 10KB，最后把 J3 装入到 113KB 的区域后剩余 5KB 空间。最初的第三个空闲区(5KB)和第五个空闲区(100KB)仍维持空闲状态。所以，采用最先适应分配算法时若按 J5、J4、J1、J2 、J3 的次序装入，则可充分利用主存空间，
29、把五个作业同时装入主存储器。当然，上述的装入次序不是唯一的。例如，按次序 J5、J3 、J1、J4 、J2 装入，或按 J3、J1 、J4、J2、J5 的次序装入等均是司以的。若采用最先适应分配算法不能把五个作业按 J1 J5 的次序全部装入主存储器。若按 J5、J4 、J1 、J2、J3 的次序装入，则可充分利用主存的空闲空间，把五个作业同时装入主存储器中。【知识模块】 存储管理29 【正确答案】 引入虚拟存储器是为了满足用户对存储器容量的巨大需求而虚构的一个非常大的地址空间，从而使用户在编程序时无须担心存储器容量之不足。【知识模块】 存储管理30 【正确答案】 (1)请求页式管理在作业或进
30、程开始执行之前，不要求把作业或进程的程序段和数据段一次性地全部装入主存，而只把当前需要的一部分页面装入主存，其他部分在作业执行过程中需要时再从辅存上调入主存。(2)当调用页不在主存时发生缺页中断。若主存中没有空闲块时，首先按照某种策略选择某页进行淘汰，以腾出空闲块供本次调入的页占用。若被选中淘汰的页面中的信息修改过(修改位=1) 还必须将其写入辅存。如主存中有空闲块，则根据该页在辅存的地址调入所需页面，并更新页表，最后恢复被中断的指令重新执行。【知识模块】 存储管理【知识模块】 存储管理31 【正确答案】 本题考查逻辑地址到物理地址的转换、页面置换等。地址转换过程一般是先将逻辑页号取出，然后查
31、找页表，得到页框号，将页框号与页内偏移量相加，即可获得物理地址。若取不到页框号，那么该页不在内存，于是产生缺页中断，开始请求调页。若内存有足够的物理页面，那么可以再分配一个新的页面。若没有页面了，就必须在现有的页面之中找到一个页，将新的页与之置换，这个页可以是系统中的任意一页，也可以是本进程中的一页。若是系统中的一页，则这种置换方式称为全局置换；若是本进程的页面，则称为局部置换。置换时为尽可能地减少缺页中断次数，可以有多种算法来应用，本题使用的是改进的 CLOCK 算法。这种算法必须使用页表中的引用位和修改位，由这 2 位组成 4 种级别，没有引用和没有修改的页面最先淘汰，没有引用但修改了的页面其次，再次淘汰引用了但是没有修改的页面，最后淘汰既引用又修改了的页面，当页面的引用位和修改位相同时，随机淘汰一页。 根据题意，每页 1024B，地址又是按字节编址，计算逻辑地址的页号和页内偏移量，合成物理地址如下表所示。【知识模块】 存储管理32 【正确答案】 第 2 页不在内存，产生缺页中断，根据改进的 CLOCK 算法，第3 页为没有引用和没修改的页面，故淘汰。新页面进入，页表修改如下：因为页面 2 调入是为了使用，所以页面 2 的引用位必须改为 1。地址转换变为如下表：【知识模块】 存储管理
