操作系统学习笔记第3章 内存管理（灰灰题库）

1. 单选题

某页式存储管理系统中，主存为 128KB，分成 32 块，块号为 0、1、2、3、…、31。某作业有 5 块，其页号为 0、1、2、3、4，被分别装入主存的 3、8、4、6、9 块中。有一逻辑地址为 [3, 70]（其中方括号中的第一个元素为页号，第二个元素为页内地址，均为十进制），则其对应的物理地址为______。
A. 24646
B. 24576
C. 24070
D. 670

正确答案：A

        考查逻辑地址和物理地址的转换。块大小为128KB/32=4KB, 因为块与页面大小相等，所以每页为 4KB。第3页被装入到主存第6块中，故逻辑地址[3, 70]对应的物理地址为 4KB*6+70= 24576+70=24646。

解析

1.计算块大小
主存大小为128KB，共分成32块，根据公式：块大小 = 主存容量 ÷ 块数，可得块大小为128KB÷32=4KB 。因为1KB=1024B，所以4KB=4×1024=4096B，这意味着页内地址为12位（212=4096）。

2.确定物理块号
已知逻辑地址为[3,70]，页号为3 。根据题目所给信息，作业页号3对应的物理块号是6。

3.计算物理地址
物理地址 = 物理块号 × 块大小 + 页内地址。将物理块号6、块大小4096、页内地址70代入公式，可得物理地址为6×4096+70=24576+70=24646 。

2 单选题
某系统内存容量 4GB，页面大小 4KB，采用反置页表，一个页表项需 4B。当系统中有 40 个进程（设每个进程用 1GB 地址空间）时，反置页表占用的内存容量是______。
A. 4MB
B. 10MB
C. 20MB
D. 40MB 

    一个进程对应一个页表。1G对应256K的页面，也就是256K*4B就是1M，40个进程40M。

3 单选题
在分段存储管理中，地址转换公式是______。
A. 物理地址 = 界限寄存器值 + 逻辑地址
B. 物理地址 = 下限寄存器值 + 逻辑地址
C. 物理地址 = 基址寄存器 + 逻辑地址
D. 物理地址 = 段首地址 + 段内地址

        在段式存储管理中，逻辑地址由两部份组成：段标识符和段内偏移量。逻辑地址由段标识符（段号）查找段表，得到相应的段首地址，通过首地址与段内地址求和得到相应的逻辑地址。

答案：D

解析

A 选项：界限寄存器主要用于存储段的长度等界限信息，并非用于计算物理地址 ，所以该选项错误。

B 选项：下限寄存器一般用于存储存储区域下限等相关信息，和分段存储管理地址转换公式没有关系，该选项错误。

C 选项：“物理地址 = 基址寄存器 + 逻辑地址” 是连续分配存储管理（如固定分区、可变分区等）中地址转换方式，不是分段存储管理的地址转换公式，所以该选项错误。

D 选项：在分段存储管理中，逻辑地址由段号和段内地址组成。系统根据段号找到对应的段首地址，然后将段首地址与段内地址相加，就得到了物理地址，即物理地址 = 段首地址 + 段内地址，该选项正确。

4 单选题
下列关于虚拟存储器的叙述中，正确的是_____。
A. 虚拟存储只能基于连续分配技术
B. 虚拟存储只能基于非连续分配技术
C. 虚拟存储容量只受外存容量的限制
D. 虚拟存储容量只受内存容量的限制

答案：B

解析：

选项 A：虚拟存储不是基于连续分配技术。连续分配技术（如固定分区、可变分区等）不利于内存空间的灵活使用和虚拟存储的实现 ，虚拟存储需要更灵活的内存管理方式，所以 A 错误。

选项 B：虚拟存储主要基于非连续分配技术，如分页、分段等。分页将进程和内存空间划分为大小相等的页，分段将进程按逻辑段划分，这些非连续分配方式使得程序可以离散地存放在内存中，方便实现虚拟存储，B 正确。

选项 C：虚拟存储容量并非只受外存容量限制。虽然外存容量对虚拟存储有影响，但它还受地址总线位数等因素制约，地址总线位数决定了能表示的最大地址空间，所以 C 错误。

选项 D：虚拟存储容量不受内存容量的唯一限制。它是通过外存和内存的协同工作来扩大程序可使用的存储空间，内存容量只是其中一个影响因素，并非唯一限制因素 ，所以 D 错误。

        在程序装入时，可以只将程序的一部分装入内存，而将其余部分留在外存，就可以启动程序执行。 采用连续分配方式时，会使相当一部分内存空间都处于暂时或永久的空闲状态，造成内存资源的严重浪费，也无法从逻辑上扩大内存容量，因此虚拟内存的实现只能建立在离散分配的内存管理的基础上。有以下三种实现方式：①请求分页存储管理；②请求分段存储符理；③请求段页式存储符理。虚拟存储器容逛既不受外存容量限制，也不受内存容量限制， 而是由CPU的寻址范围决定的。

5 单选题
在缺页处理过程中，操作系统执行的操作可能不发生的是____。
A. 修改页表
B. 磁盘 I/O
C. 分配页框
D. 页面置换

答案：D

解析：

·选项 A ：缺页处理时，当调入新页或更新页的状态等情况发生，必然要修改页表来记录页面的相关信息，如页框号、存在位等，所以修改页表操作一定会发生。

·选项 B ：缺页意味着所需页面不在内存，需要从外存（磁盘）调入页面到内存，这就一定会涉及磁盘 I/O 操作来读取磁盘上的页面数据。

·选项 C ：要将从磁盘读取的页面放入内存，必须先为其分配一个页框，所以分配页框操作是缺页处理中基本会发生的。

·选项 D ：当内存中有空闲页框时，直接将缺页调入空闲页框即可，无需进行页面置换；只有在内存中没有空闲页框时，才需要根据置换算法选择一个页面换出，再将缺页调入，所以页面置换操作可能不发生。

        缺页中断调入新页面，肯定要修改页表项和分配页框，所以A、C可能发生，同时内存没有页面，需要从外存读入，会发生磁盘I/O。当给进程分配的内存块还存在空闲块时，不会发生页面置换算法；当不存在空闲块时，发生页面置换算法。