1、为什么要配置层次式存储器？

使读取速度、存储容量、价格三个条件相互平衡

2、可采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？

1、绝对装入

程序的相对地址与实际物理地址相同

适合于“单道程序”，要求程序员熟悉内存使用情况

2、可重定位装入

  • 程序装入到内存后，立即把所有的逻辑地址转换成实际地址
  • 实际物理地址由程序的相对地址加偏移量构成，而偏移量是根据内存使用情况动态变化的

适合于“多道程序”，程序员不用考虑实际内存情况

3、动态运行时装入

把程序装入到内存后，不立即修改对应的逻辑地址，而是在程序真正执行时才转换成实际地址

3、什么是静态链接？静态链接时需要解决两个什么问题？

静态链接，指在程序运行前，将各种目标模块和需要的库函数链接成一个完整的装配模块

要解决的两个问题：

1、修改相对地址：

不同模块的相对首地址都是0，链接到一个完整的模块后，需要指定唯一首地址

如：有三个模块A、B、C，长度分别为L、M和N；链接成一个完整模块后，B、C的首地址就不是0

  • A首地址为0，A末尾地址为L-1；
  • B首地址为L，B末尾地址为L+M-1
  • C首地址为L+M，C末尾地址为L+M+N-1

2、更换外部调用符号：

如：A模块内部调用了B模块，语句为“call B;”，但链接到一个完整模块后，需要修改成B所在的相对地址

  • A调用B，从call B变为jsr L   （L为B首地址）
  • B调用C，从call C变为jsr L+M   （L+M为C首地址）

4、什么是“装入时动态链接”？装入时有什么优点？

把一个模块装入内存时，如果该模块调用了其它模块，再把被调用模块装入内存并链接

优点：

1、方便修改和更新模块

各种模块分开存放，方便修改模块内容。不像静态链接，需要对一个完整的模块重新打开再修改

2、方便对目标模块共享

  • 静态链接，每个应用模块调用其它目标模块时，装入的是其它目标模块的拷贝，不能实现共享。
  • 动态装入，一个目标模块可以被链接到几个不同应用模块中

5、什么是“运行时动态链接”？装入时有什么优点？

程序运行时，部分目标模块可能不会被用上，但也被装入了应用模块，这样很低效。

当程序运行时，如果某个被调用模块未被装入，才将其装入内存并链接

6、动态分区分配方式中，如何将各空闲分区链接成空闲分区链？

每个分区的起始位置设置一些控制分区分配的信息，以及在分区首设置一个前向指针，在分区末尾设置一个后向指针，用来将不同空闲分区链接成一个双向链表。

7、为什么要引入动态重定位？如何实现？

让系统对内存更方便的进行紧凑，减少无法被利用的小分区。

需要在系统中添加一个重定位寄存器，用来存放程序在内存中的起始地址。

程序在执行时，真正的访问的内存地址是相对地址加上重定位寄存器地址，随后再更新重定位寄存器

8、什么是基于顺序搜索的动态分区分配算法？可以分为几种？

将空闲分区构成一个链，按照顺序搜索空闲分区，找到一个大小能满足要求的分区。

适合不大的系统，当系统大时，内存分区很多，查找会变慢

1、首次适应

从链首开始查找，直到找到一个能满足要求的空闲分区，现在此分区划分一片空间给进程

2、循环首次适应

从上次找到的空闲分区的下一个分区开始查找，直到找到一个满足要求的分区

3、最佳适应

找一个能满足要求，而且是最小的空闲分区

4、最坏适应

找当前最大的分区，分割一部分给进程

缺点：导致系统缺少大分区

9、什么是基于索引搜索的动态分区分配算法？可以分为几种？

1、分类搜索

将空闲分区按容量大小进行分类，每类有相同容量的构建一个分区链表。

按照进程长度，从索引表中找到能容纳的最小分区链表，再从链接中找到一个分区

2、伙伴系统

10、动态分区分配进行内存回收时，有几种情况？

1、回收区和插入点前一个空闲分区F1相邻

把回收区与前一个分区合并，不用添加新表项，只要修改F1大小

2、回收区和插入点后一个空闲分区F2相邻

把后一个分区和回收区合并，添加新表项，新空闲分区首地址为回收区首地址，大小为回收区和F2大小

3、回收区和前、后都相邻

把回收区、F2添加到F1，取消F2表项，F1大小为三个分区和

4、回收区不与前后其它分区相邻

添加一个新空闲区，地址为回收区首地址，大小为回收区大小

11、分区管理中常用哪些策略？比较它们的优缺点

为了不让程序之间发生干扰，将用户空间划分为若干区域

1、固定分区

为进程运行前分配到一片固定内存

2、动态分区分配

根据进程实际需要，动态分配内存

12、为什么要引入对换？对换可以分为哪些策略？

某些因缺少资源而阻塞的进程占用了大量内存空间，而有些进程因为缺少内存空间一直停留在外存。此时需要提高系统吞吐量，设置了对换。

1、整体对换

cpu的中级调度实际就是对换功能

2、页面（分段）对换

如果按进程的一个“页面”或“分段”为单位，则称为“页面对换”或“分段对换”。

13、对“文件区”管理的目标和对“对换空间”管理的目标有什么不同？

文件区管理的主要目标是“提高文件存储空间利用率”，其次是提高文件访问速度

换空间管理的主要目标是“提高进程换入和换出速度”，其次是提高文件存储空间的利用率

14、为了实现对换，系统应该具有哪些功能？

1、对换空间的管理

2、进程的换入和换出

15、什么是页面？什么是物理块？页面的大小应如何确定？

将进程的逻辑地址空间分成若干个页面，页面强调是进程的逻辑地址合集

将内存的物理地址空间分成若干个块，块强调是内存的物理地址合集

进程的多个不同页可以装入内存的多个不同的块中

页面大小

若页面容量过小，可以减少页内碎片，但同时，每个进程需要的页面数目就增多了，就需要更多的页表来记录，也会占用大量内存

若页面容量过大，每个进程需要的页面数目减少，增加了换进换出速率，但也增加了页内碎片

合适的页面大小为2的幂，1KB~8KB

16、什么是页表？页表的作用是什么？

为了能在内存找到每个页面对应的块，系统为每个进程建立一张页面映像表，简称页表

页表记录的是每个页面对应的块号

17、为了实现分布存储管理，需要哪些硬件支持？

页表，地址变换机构

18、分页系统是如何实现地址变换的？

地址变换机构将逻辑地址分成页号和页内地址两个部分

如果页号合法（没有大于页表长度），则将页号为索引去检索页表

页表开始地址+页号*页表项长度=该表项在表中的位置

从而得到物理块号，再加上页内地址，得到实际物理地址