存儲管理相關(guān)問答[轉(zhuǎn)]
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??? 了解了存儲管理的基礎(chǔ)知識和原理，但是對于具體的一些情況還是知之甚少，于是又在網(wǎng)上翻了翻資料，發(fā)現(xiàn)下面這幾道課后問答題很是能夠加深對存儲管理這塊內(nèi)容的理解，特意轉(zhuǎn)載過來。
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第六章 存儲管理課后習(xí)題答案
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1、考慮下述存儲管理方式中，進(jìn)程空間和邏輯空間的編址情況：
(1)界地址存儲管理方式，進(jìn)程空間的首地址；
(2)頁式存儲管理，進(jìn)程空間的首地址；
(3)段式存儲管理，進(jìn)程空間各段的首地址；
(4)段頁式存儲管理，進(jìn)程空間各段的起始地址．
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答:(1)界地址存儲管理方式，進(jìn)程空間的首地址從0開始編址；
? (2)頁式存儲管理，進(jìn)程空間的首地址從0開始編址，而邏輯空間劃分為若干個(gè)頁面，
每個(gè)頁面的起始地址是邏輯頁號乘以頁面大小；
? (3)段式存儲管理，進(jìn)程空間各段的首地址從0開始編址；
? (4)段頁式存儲管理，進(jìn)程空間各段的起始地址從0開始編址．
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2、對于如下存儲管理方式來說，進(jìn)程地址空間各是幾維的？
(1)頁式；(2)段式；(3)段頁式
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答：(1)頁式的進(jìn)程地址空間是一維的
?? (2)段式的進(jìn)程地址空間是二維的
?? (3)段頁式的進(jìn)程地址空間是二維的
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3、在頁式存儲管理中，頁的劃分對用戶是否可見？在段式樣存儲管理中，段的劃分對用戶是否可見？在段頁式存儲管理中，段的劃分對用戶是否可見？段內(nèi)頁的劃分對用戶是否可見？
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答：(1)在頁式存儲管理中，分頁對于用戶是透明的，一個(gè)進(jìn)程由若干個(gè)頁構(gòu)成，所有頁的長度相同；
?? (2)在段式存儲管理中，分段對于用戶是可見的，一個(gè)進(jìn)程由若干個(gè)段構(gòu)成，各個(gè)段的長度可以不同，一個(gè)段恰好對應(yīng)一個(gè)程序單位。
?? (3)在段頁式存儲管理中，段的劃分對用戶是可見的，段內(nèi)頁的劃分對用戶是透明的，一個(gè)段由若干個(gè)頁構(gòu)成，所有頁的長度相同。
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4、為什么空閑頁面鏈適合管理內(nèi)存空間，而不適合管理外存空間？
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答：空閑頁面鏈?zhǔn)菍⑺械目臻e頁面連成一個(gè)鏈，分配時(shí)可取鏈頭的頁面，去配時(shí)可將被釋放的頁面連入鏈頭。此種方法適用于內(nèi)存頁面的分配，但對于外存頁面的分配因分配和去配均需執(zhí)行一次I/O傳輸，速度較慢。特別是當(dāng)要申請多個(gè)頁面時(shí)，需要進(jìn)行多次I/O傳輸，分配效率太低。
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5、在某些虛擬頁式存儲管理系統(tǒng)中，內(nèi)存永遠(yuǎn)保持一個(gè)空閑頁面，這樣做有什么好處？
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答：在內(nèi)存沒有空閑頁架的情況下，需要按照置換算法淘汰一個(gè)內(nèi)存頁架，然后讀入所缺頁面，缺頁進(jìn)程一般需要等待兩次I/O傳輸時(shí)間。若內(nèi)存總保持一個(gè)空閑頁架，當(dāng)發(fā)生頁故障時(shí)，所缺頁面可以被立即調(diào)入內(nèi)存，缺頁進(jìn)程只需等待一次I/O傳輸時(shí)間。讀入后立即淘汰一個(gè)內(nèi)存頁面，此時(shí)可能也需執(zhí)行一次I/O傳輸，但對缺頁進(jìn)程來說不需等待，因而提高了響應(yīng)速度。
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6、為何引入多級頁表？多級頁表是否影響速度？
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答：隨著內(nèi)存空間和進(jìn)程空間的快速增長，頁表越來越大，單級頁表的存放遇到困難，為此常將頁表分為多級存放，即引入多級頁表。多級頁表會(huì)降低地址映射的速度，但通過快表可以將效率保持在合理的范疇內(nèi)。
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7、與傳統(tǒng)頁表相比，倒置頁表有什么優(yōu)勢？
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答：傳統(tǒng)頁表是面向進(jìn)程虛擬空間的，即對應(yīng)進(jìn)程的每個(gè)邏輯頁面設(shè)置一個(gè)表項(xiàng)，當(dāng)進(jìn)程的地址空間很大時(shí)，頁表需占用很多的存儲空間，造成浪費(fèi)．與經(jīng)典頁表不同，反置頁表是面向內(nèi)存物理頁架的，即對應(yīng)內(nèi)存的每個(gè)物理架設(shè)置一個(gè)表項(xiàng)，表項(xiàng)的序號就是物理頁架號f，表項(xiàng)的內(nèi)容則為進(jìn)程標(biāo)識pid與邏輯頁號p的有序?qū)Γ到y(tǒng)只需設(shè)置一個(gè)反置頁表，為所有進(jìn)程所共用．
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8、允許進(jìn)程空間邏輯頁號不連續(xù)帶來的好處是什么？
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答：可以給同一進(jìn)程內(nèi)的多個(gè)線程預(yù)留足夠的棧空間，而又不浪費(fèi)實(shí)際內(nèi)存頁架。
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9、比較段式存儲管理與頁式存儲管理的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)．
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答：頁式存儲管理優(yōu)缺點(diǎn)：(1)靜態(tài)等長存儲分配簡單，有效地解決了內(nèi)存碎片問題；(2)共享和保護(hù)不夠方便。
??? 段式存儲管理優(yōu)缺點(diǎn)：(1)動(dòng)態(tài)異長存儲分配復(fù)雜，存在碎片問題；(2)共享與保護(hù)方便；(3)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)鏈接和動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。
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10、舉例說明段長動(dòng)態(tài)增長的實(shí)際意義．
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答：允許段長動(dòng)態(tài)增長對于那些需要不斷增加或改變新數(shù)據(jù)或子程序的段來說很有好處。例如，分配給進(jìn)程的棧空間大小，通常預(yù)先無法準(zhǔn)確估計(jì)，若分配過少可能不夠用，分配過多則造成浪費(fèi)。在棧可以動(dòng)態(tài)增長的情況下，系統(tǒng)開始可以為進(jìn)程分配一個(gè)基本長度的棧空間，這個(gè)長度浪費(fèi)很小。若進(jìn)程運(yùn)行時(shí)發(fā)生棧溢出，通過中斷可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。
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11、在段式存儲管理中，段的長度可否大于內(nèi)存的長度？在段頁式存儲管理中呢？
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答：在段式存儲管理中，段的長度不能大于內(nèi)存的長度，因?yàn)橐粋€(gè)獨(dú)立的段占用一段連續(xù)的內(nèi)存空間，內(nèi)存分配是以段為單位進(jìn)行的，如果一個(gè)段的長度大于內(nèi)存的長度，那么該段將無法調(diào)入內(nèi)存。在段頁式存儲管理中，段的長度可以大于內(nèi)存的長度。因?yàn)閮?nèi)存分配的單位是頁，一個(gè)段內(nèi)邏輯上連續(xù)的頁面，可以分配到不連續(xù)的內(nèi)存頁面中，不要求一個(gè)段的所有邏輯頁都進(jìn)入內(nèi)存。
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12、共享段表的用途何在？
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答：共享段表的用途主要有如下兩個(gè)：(1)用來尋找共享段：根據(jù)進(jìn)程首次訪問某段的名稱在共享段表中查找，可以得知該段是否已在內(nèi)存；(2)確保一個(gè)共享段只有一組描述信息：共享段的地址、長度等信息在共享段表中僅記錄一次，防止在多個(gè)進(jìn)程段表中重復(fù)登記所帶來的維護(hù)困難。共享段表用來實(shí)現(xiàn)段的共享和保護(hù)，該表中記錄所有共享段。多個(gè)進(jìn)程共享同一段時(shí)，這些進(jìn)程段表中的相應(yīng)表目指向共享段表中的同一個(gè)表目。
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13、具有兩級頁表的頁式存儲管理與段頁式存儲管理有何差別？
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答：具有兩級頁表的頁式存儲管理的地址空間依然是一維的，頁的劃分對于進(jìn)程來說是透明的。而段頁式存儲管理的地址空間是二維的，段的劃分用戶能感覺到。
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15、段的動(dòng)態(tài)連接給共享帶來什么問題？如何解決？
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答：動(dòng)態(tài)連接提高了系統(tǒng)的效率，但也帶來一些問題，主要是對于段共享的影響。代碼段共享的必要條件是該段在運(yùn)行過程中不修改自身，即要求是“純代碼”(pure code)，而動(dòng)態(tài)連接需要修改連接字，這與共享的要求相矛盾。解決這個(gè)問題的一種方法是將代碼段分為“純段”和“雜段”兩個(gè)部分，即將連接字等可修改的內(nèi)容存放在“雜段”中，而將其它內(nèi)容放在“純段”中。“雜段”不共享，“純段”可共享。
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16、在虛擬段頁式存儲管理中，考慮段的共享與段長度的動(dòng)態(tài)變化，連接中斷如何處理？
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答：由段名查本進(jìn)程的段名—段號對照表及共享段表，經(jīng)判斷可分為如下三種情形:
(1) 所有進(jìn)程都未連接過（共享段表、段名-段號對照表均無）: 查文件目錄找到該段； 為該段建立頁表，將該段由文件全部讀入swap空間，部分讀入內(nèi)存，填寫頁表；為該段分配段號，填寫段名-段號對照表；如該段可共享，填寫共享段表，共享記數(shù)置1；填寫段表；根據(jù)段號及段內(nèi)地址形成無障礙指示位的一般間接地址。
(2) 其它進(jìn)程連接過但本進(jìn)程未連接過(共享段表有，段名-段號對照表無): 為該段分配段號；填寫段名-段號對照表，填寫段表(指向共享段表)，共享段表中共享記數(shù)加1；根據(jù)段號及段內(nèi)地址形成無障礙指示位的一般間接地址。
(3) 本進(jìn)程已連接過(共享段表無，段名-段號對照表有): 根據(jù)段號及段內(nèi)地址形成無障礙指示位的一般間接地址。這里，段內(nèi)地址由兩部分構(gòu)成，即邏輯頁號和頁內(nèi)地址。
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