第7章虚拟存储器管理一、选择1．虚拟存储器的最大容量是由决定的。
A．内、外存容量之和B．计算机系统的地址结构C．作业的相对地址空间D．作业的绝对地址空间2．采用先进先出页面淘汰算法的系统中，一进程在内存占3块（开始为空），页面访问序列为1、2、3、4、1、2、5、1、2、3、4、5、6。
运行时会产生次缺页中断。
1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5 61 2 3 4 1 2 5 3 4 61 2 3 4 1 2 5 3 41 2 3 4 1 2 5 31 2 3 4 5 6 7 8 9 101 2 3 4 1 2 5A．7 B．8 C．9 D．10 3．实现虚拟存储器的目的是。
A．进行存储保护B．允许程序浮动C．允许程序移动D．扩充主存容量4．作业在执行中发生了缺页中断，那么经中断处理后，应返回执行指令。
A．被中断的前一条B．被中断的那条C．被中断的后一条D．程序第一条5．在实行分页式存储管理系统中，分页是由完成的。
A．程序员B．用户C．操作员D．系统6．下面的页面淘汰算法有时会产生异常现象。
A．先进先出B．最近最少使用C．最不经常使用D．最佳7．在下面所列的诸因素中，不对缺页中断次数产生影响的是。
A．内存分块的尺寸B．程序编制的质量C．作业等待的时间D．分配给作业的内存块数二、问答1．一个虚拟地址结构用24个二进制位表示。
其中12个二进制位表示页面尺寸。
试问这种虚拟地址空间总共多少页？每页的尺寸是多少？解：24-12=12，有212个页。
每页有212个字节。
2．什么叫虚拟存储器？怎样确定虚拟存储器的容量？3．为什么请求分页式存储管理能够向用户提供虚拟存储器？4．试述缺页中断与一般中断的区别。
三、计算1．系统内存被划分成8块，每块4KB。
某作业的虚拟地址空间共划分成16个页面。
当前在内存的页与内存块的对应关系如下表所示，未列出的页表示不在内存。
页号块号页号块号0 2 4 41 1 5 32 6 9 53 0 11 7试指出对应于下列虚拟地址的绝对地址：（a）20-》2*4096+20 （b）4100-》4100 （c）33300-》访问第8页，缺页中断2．某请求分页式存储管理系统，接收一个共7页的作业。
作业运行时的页面走向如下：1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6 若采用最近最久未用（LRU）页面淘汰算法，作业在得到2块和4块内存空间时，各会产生出多少次缺页中断？如果采用先进先出（FIFO）页面淘汰算法时，结果又如何？解：2块内存块：LRU有18次缺页。
FIFO有18次缺页。
4块内存块：LRU有10次缺页。
FIFO有14次缺页。
3. 在分页虚拟存储器管理中，如果已知时间利用率为：CPU20%、分页磁盘92%、外设50%，请问采取哪些措施可以改善CPU的利用率？解：改善办法是增加分页磁盘容量。
4. 一个32位地址的计算机系统使用二级页表，虚拟地址为9位顶级页表，11位二级页表和偏移。
请问：页面长度为多少？虚拟地址空间有多少个页面？解：32-9-11=12，即页面长度为212字节。
虚拟地址空间有220。
6. 在一个请求分页的虚拟存储器管理中，一个程序的运行页面走向为：1、2、3、4、2、3、5、6、3、1、4、6、7、5、2、4、1、3、2如果为程序分配页框为3个、4个，请分别用FIFO、OPT和LRU算法求出缺页中断次数和缺页率。
解：3块：FIFO=14次，OPT=8次，LRU=13次4块：FIFO=7次，OPT=5次，LRU=10次四、软考、考研真题1、（8分）请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表所示。
页面大小为4KB，一次内存的访问时间是100ns，一次快表（TLB）的访问时间是10ns，处理一次缺页的平均时间为108ns（已含更新TLB和页表的时间），进程的驻留集大小固定为2，采用最近最少使用置换算法（LRU）和局部淘汰策略。
假设：（1）TLB初始为空；（2）地址转换时先访问TLB，若TLB未命中，再访问页表（忽略访问页表之后的TLB更新时间）；（3）有效位为0表示页面不在内存，产生缺页中断，缺页中断处理后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行。
设有虚地址访问序列：2362H、1565H、25A5H，请问：（1）依次访问上述三个地址，各需多少时间？给出计算过程。
解：2362H，页号为2。
因为TLB初始为空，则未命中。
要访问内存页表，得到块号。
所以总时间是：10+100+100=210纳秒。
1565H，页号为1。
地址转换：10+100+108+100=318纳秒，25A5H,页号为2.地址转换：10+100=110纳秒。
（2）基于上述访问序列，虚地址1565H的物理地址是多少？请说明理由。
因为采用LRU，所以淘汰第0页，物理地址是：101565H。
页号页框号有效位（存在位）0 101H 11 -- 02 154H 12、某计算机采用二级页表的分页存储管理方式，按字节编制，页大小为2（10）【2的10次方，下同】字节，页表项大小为2字节，逻辑地址结构为：页目录号、页号、页内偏移量，逻辑地址空间大小为2（16）页，则表示整个逻辑地址空间的页目录表中包含表项的个数至少是（）。
【2010】解：形成二级页表，每个内存块中存放210/21=29个页表项。
共有216个页，所以，页目录表总表项数为：216/29=27=128个。
A.64B.128C.256D.5123、设某计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB，按字节编址。
某进程最多需要6页数据存储空间，页的大小为1KB，操作系统采用固定分配局部置换策略为此进程分配4个页框。
【2010】页号页框号装入时间访问位0 7 130 11 4 230 12 2 200 1-》03 9 160 1当该进程执行到时刻260时，要访问逻辑地址为17CAH的数据。
请回答下列问题。
（1）该逻辑地址对应的页号是多少? 0001 0111 1100 1010页号为5（2）若采用先进先出（FIFO）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址？要求给出计算过程。
解：按先进先出淘汰算法，应该淘汰第0页，则第5页装入第7块里。
物理地址：0001 1111 1100 1010，1FCAH（3）采用时钟（Clock）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？要求给出计算过程。
（设搜索下一页的指针按顺时针方向移动，且指向当前2号页框，示意图如下）解：时钟置换算法，用指针指向要淘汰的块，如果该页的访问位为0，则将其淘汰，否则将1改成0，指向下一页考察。
按实际情况发现，第一轮考察后，所有页的访问位都改成了0。
第二轮淘汰第2页。
所以物理地址：0000 1011 1100 1010，0BCAH4、在缺页处理过程中，操作系统执行的操作可能是（）。
【2011】I、修改页表II、磁盘I/O III、分配页框A.仅I、IIB.仅IIC.仅IIID.I、II和III5、当系统发生抖动（thrashing）时，可以采取的有效措施是（）。
【2011】I、撤销部分进程II、增加磁盘交换区的容量III、提高用户进程的优先级A.仅IB.仅IIC.仅IIID.仅I、II6、在虚拟内存管理中，地址变换机构将逻辑地址变换为物理地址，形成该逻辑地址的阶段是（）。
【2011】A.编辑B.编译C.链接D.装载7、下列关于虚拟存储器的叙述中，正确的是（）。
【2012】A.虚拟存储器只能基于连续分配技术B.虚拟存储器只能基于非连续分配技术C.虚拟存储器只受外存容量的限制D.虚拟存储器只受内存容量的限制8、某请求分页系统的页面置换策略如下。
【2012】系统从0时刻开始扫描，每隔5个时间单位扫描一轮驻留集（扫描时间忽略不计），本轮没有被访问过的页框将被系统回收，并放入到空闲页框链尾，其中内容在下一次被分配之前不被清空。
当发生缺页时，如果该页曾被使用过且还在空闲页框链表中，则重新放回进程的驻留集中；否则，从空闲页框链表头部取出一个页框。
假设不考虑其他进程的影响和系统开销，初始时进程驻留集为空。
目前系统空闲页框链表中页框号依次为：32、15、21、41。
进程P依次访问的<虚拟页号，访问时刻>是：<1，1>、<3，2>、<0，4>、<0，6>、<1，11>、<0，13>、<2，14>。
请回答下列问题。
（1）访问<0，4>时，对应的页框号是什么？21（2）访问<1，11>时，对应的页框号是什么？说明理由。
32（3）访问<2，14>时，对应的页框号是什么？说明理由。
41（4）该策略是否适合时间局部性好的程序？说明理由。
适合9、下列措施中，能加快虚实地址转换的是（）。
【2014】I、增大快表(TLB)容量II、让页表常驻内存III、增大交换区(swap)A 、仅I B、仅II C、仅I、II D、仅II、III10、在页式虚拟存储管理系统中，采用某些页面置换算法，会出现Belady异常现象，进程的缺页次数会随着分配给该进程的页框个数的增加而增加。
下列算法中，可能出现Belady异常现象的是（）。
【2014】I 、LRU 算法II、FIFO 算法III、OPT 算法A、仅IIB、仅I、IIC、仅I、IIID、仅II、III11、下列选项中，属于多级页表优点的是（）。
【2014】A、加快地址变换速度B、减少缺页中断次数C、减少页表项所占字节数 D 、减少页表所占的连续内存空间12、假定编译器将赋值语句“x=x+3;”转换为指令”add xaddt, 3”，其中xaddt是x 对应的存储单元地址，若执行该指令的计算机采用页式虚拟存储管理方式，并配有相应的TLB，且Cache 使用直写（Write Through）方式，则完成该指令功能需要访问主存的次数至少是（）【2015】A．0 B．1 C．2 D．313、系统为某进程分配了4个页框，该进程已访问的页号序列为2,0,2,9,3,4,2,8,2,3,8,4,5，若进程要访问的下一页的页号为7，依据LRU算法，应淘汰页的页号是（）【2015】A．2 B．3 C．4 D．814、在请求分页系统中，页面分配策略与页面置换策略不能组合使用的是（）【2015】A．可变分配，全局置换B．可变分配，局部置换C．固定分配，全局置换D．固定分配，局部置换15、假设一台按字节编址的16位计算机系统，采用虚拟页式存储管理方案，页面的大小为2K，且系统中没有使用快表或联想存储器，某用户程序如图a所示，该程序的页面变换表如图b所示，表中状态位等于1和0分别表示页面在内存或不在内存。
图a中MOVE Data1,Data2是一个4字节的指令，Data1和Data2表示该指令的两个32位操作数。