2025年大學大二（操作系統(tǒng)）內(nèi)存管理機制階段測試試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本大題共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.操作系統(tǒng)中，內(nèi)存管理的主要功能不包括以下哪一項？A.內(nèi)存分配B.內(nèi)存回收C.內(nèi)存加密D.內(nèi)存保護2.以下哪種內(nèi)存分配方式會產(chǎn)生內(nèi)部碎片？A.分頁存儲管理B.分段存儲管理C.固定分區(qū)分配D.可變分區(qū)分配3.在分頁存儲管理中，頁面大小通常是A.任意大小B.固定的C.根據(jù)程序大小而定D.根據(jù)內(nèi)存大小而定4.虛擬內(nèi)存的主要目的是A.提高內(nèi)存利用率B.加快程序執(zhí)行速度C.減少內(nèi)存開銷D.方便內(nèi)存管理5.段頁式存儲管理結(jié)合了A.分頁和分段的優(yōu)點B.分區(qū)和分頁的優(yōu)點C.分區(qū)和分段的優(yōu)點D.以上都不對6.進程在運行過程中，若其訪問的頁面不在內(nèi)存中，則會發(fā)生A.缺頁中斷B.越界中斷C.非法操作中斷D.以上都不對7.頁面置換算法中，最佳置換算法（OPT）A.是實際可行的算法B.只是理論上的最優(yōu)算法C.容易實現(xiàn)D.效率很高8.以下哪種內(nèi)存保護機制可以防止進程非法訪問其他進程的內(nèi)存空間？A.基址寄存器和限長寄存器B.頁表C.段表D.以上都可以9.動態(tài)重定位是在A.程序編譯時進行B.程序裝入時進行C.程序執(zhí)行時進行D.以上都不對10.物理地址是A.程序中使用的地址B.內(nèi)存中的實際地址C.經(jīng)過重定位后的地址D.以上都不對11.在可變分區(qū)分配中，首次適應算法A.總是從內(nèi)存低地址開始查找空閑分區(qū)B.總是從內(nèi)存高地址開始查找空閑分區(qū)C.隨機查找空閑分區(qū)D.以上都不對12.伙伴系統(tǒng)是一種A.內(nèi)存分配算法B.內(nèi)存回收算法C.內(nèi)存管理策略D.以上都不對13.內(nèi)存緊縮的目的是A.提高內(nèi)存利用率B.加快程序執(zhí)行速度C.減少內(nèi)存開銷D.方便內(nèi)存管理14.虛擬內(nèi)存的容量受到以下哪些因素的限制？A.物理內(nèi)存大小B.外存大小C.計算機系統(tǒng)的地址結(jié)構(gòu)D.以上都是15.段式存儲管理中，段的長度是A.固定的B.不固定的C.根據(jù)程序大小而定D.根據(jù)內(nèi)存大小而定16.頁式存儲管理中，頁號和頁內(nèi)偏移量是通過A.頁表轉(zhuǎn)換得到物理地址B.段表轉(zhuǎn)換得到物理地址C.直接計算得到物理地址D.以上都不對17.以下哪種內(nèi)存分配方式適合多道程序設(shè)計？A.固定分區(qū)分配B.可變分區(qū)分配C.分頁存儲管理D.以上都適合18.內(nèi)存管理中，地址映射是指A.將邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址B.將物理地址轉(zhuǎn)換為邏輯地址C.對地址進行加密D.對地址進行壓縮19.在段頁式存儲管理中，地址空間是A.一維的B.二維的C.三維的D.以上都不對20.操作系統(tǒng)為每個進程分配一個頁表，頁表的作用是A.記錄進程的內(nèi)存使用情況B.將邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址C.管理進程的虛擬內(nèi)存空間D.以上都是第II卷（非選擇題共60分）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。請簡要回答問題。1.簡述分頁存儲管理的基本原理。2.什么是虛擬內(nèi)存？它有哪些優(yōu)點？3.說明段式存儲管理中段的概念及優(yōu)點。4.簡述頁面置換算法中的最近最久未使用（LRU）算法。論述題（共20分）答題要求：本大題共2小題，每小題10分。請詳細闡述你的觀點。1.比較分頁存儲管理和分段存儲管理的異同點。2.分析可變分區(qū)分配中幾種常用分配算法的優(yōu)缺點。材料分析題（共10分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：在一個采用分頁存儲管理的系統(tǒng)中，有一個進程的頁表如下所示：|頁號|塊號||----|----||0|2||1|3||2|1||3|4|該進程要訪問邏輯地址2345，其中頁號為2，頁內(nèi)偏移量為345。1.計算該邏輯地址對應的物理地址。設(shè)計題（共10分）答題要求：請設(shè)計一個簡單的內(nèi)存分配與回收方案，要求能夠有效管理內(nèi)存空間并減少碎片。答案：1.C2.C3.B4.A5.A6.A7.B8.A9.C10.B11.A12.A13.A14.D15.B16.A17.D18.A19.B20.D簡答題答案：1.分頁存儲管理將內(nèi)存劃分為大小相等的頁，程序也按同樣大小的頁進行劃分。進程的邏輯地址空間由頁號和頁內(nèi)偏移量組成。通過頁表將邏輯頁號映射為物理塊號，再結(jié)合頁內(nèi)偏移量得到物理地址。2.虛擬內(nèi)存是計算機系統(tǒng)內(nèi)存管理的一種技術(shù)。它使得應用程序認為它擁有連續(xù)的可用的內(nèi)存（一個連續(xù)完整的地址空間），而實際上，它通常是被分隔成多個物理內(nèi)存碎片，還有部分暫時存儲在外部磁盤存儲器上，在需要時進行數(shù)據(jù)交換。優(yōu)點有提高內(nèi)存利用率、可運行比物理內(nèi)存大的程序等。3.段是程序中邏輯上相對獨立的部分。優(yōu)點有便于實現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)的共享、便于實現(xiàn)動態(tài)鏈接、便于對程序和數(shù)據(jù)進行動態(tài)增長等。4.LRU算法根據(jù)頁面調(diào)入內(nèi)存后的使用情況，選擇最近最久未使用的頁面進行置換。它能較好地反映程序的局部性原理，但實現(xiàn)起來開銷較大。論述題答案：1.相同點：都采用離散分配方式，提高內(nèi)存利用率。不同點：分頁是將程序和內(nèi)存均按固定大小劃分，對用戶透明；分段是按程序邏輯結(jié)構(gòu)劃分，段長可變，對用戶可見。分頁地址是一維的，分段地址是二維的。分頁主要用于實現(xiàn)虛擬內(nèi)存，分段更利于程序的模塊化和共享。2.首次適應算法：優(yōu)點是簡單，易實現(xiàn)，能快速找到合適分區(qū)；缺點是會使內(nèi)存低地址部分產(chǎn)生碎片。最佳適應算法：總是挑選滿足要求的最小空閑分區(qū)，能減少碎片，但查找開銷大，可能導致大的空閑分區(qū)被分割。最壞適應算法：挑選最大空閑分區(qū)，可避免形成小碎片，但易使大程序無法裝入。材料分析題答案：頁號為2，對應的塊號為1，頁內(nèi)偏移量為345，所以物理地址為1×頁大小+345。由于未給出頁大小，假設(shè)頁大小為1024，則物理地址為：1×1024+345=136