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第5章存储管理习题答案

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第 5 章 存 储 管 理 (1) 存储管理的任务和功能是什么? 解: 存储管理的主要任务是: 1. 支持多道程序的并发执行,使多道程序能共享存储资源,在互不干扰的环境中并发执行。 2. 方便用户,使用户减少甚至摆脱对存储器的管理,使用户从存储器的分配、保护和共享等繁琐事物中解脱出来。 3. 提高存储器的利用率和系统吞吐量。 4. 从逻辑上扩充内存空间,支持大程序能在小的内存空间运行或允许更多的进程并发执行。 为了完成上述任务,现代操作系统的存储管理应具有以下功能: 1. 存储空间的分配和回收。 2. 地址转换,实现逻辑地址到物理地址的映射。 3. 主存空间的共享。 4. 主存空间的保护。 5. 主存储空间的扩充。 6. 对换,对换的主要任务是实现在内存和外存之间的全部或部分进程的对换,即将内存中处于阻塞状态的进程调换到外存上,而将外存上处于就绪状态的进程换入内存。对换的目的主要是为了提高内存利用率,提高系统的吞吐量。 (2) 为什么要配置层次式存储器? 解: 为了解决 CPU 和存储器之间速度上的不匹配,在现代计算机系统中,存储系统通常采用层次结构,存储层次可粗略分为三级:最高层为 CPU 寄存器,中间为主存,最底层是辅存。根据具体功能还可以细分为寄存器、高速缓存、主存储器、磁盘缓存、辅存储设备(固定磁盘、可移动存储介质)5 层。一个文件的数据可能出现在存储系统的不同层次中,例如,一个文件数据通常被存储在辅存中(如硬盘),当其需要运行或被访问时,就必须调入主存,也可以暂时存放在主存的磁盘高速缓存中。大容量的辅存常常使用磁盘,磁盘数据经常备份在可移动磁盘或者光盘上,以防止硬盘故障时丢失数据。 (3) 什么是逻辑地址?什么是物理地址?为什么要进行二者的转换工作? 解: 逻辑地址是应用程序中使用的访存地址,有时也称为相对地址,由逻辑地址构成的地址空间称为逻辑空间。每个应用程序的逻辑地址空间都是从零号地址码开始的。 物理地址是内存储器的实际存储单元地址,有时也称为绝对地址,由物理地址构成的地址空间称为物理空间。物理地址空间也是从零号地址码开始的。 在多道程序环境下,程序逻辑地址空间和内存物理地址空间是不一致的。用户程序的逻辑地址可以是一维线性或多维线性,而内存中的每一个存储单元都有相应的内存地址相对应,属于一维线性地址。在将用户程序部分或全部地装入内存空间时,要实现逻辑地址到物理地址的映射。 (4) 地址重定位...

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