操作系统存储管理试题解析：重定位与页式管理

"本章内容聚焦于操作系统的存储管理，涉及重定位、移动技术、可变分区的分配算法等核心概念。重点强调了重定位的原理，以及页式存储管理和页式虚拟存储管理的调度算法的理解与应用。" 在操作系统中，存储管理是至关重要的一个部分，它涉及到如何有效地分配和管理内存资源，以确保多个进程能够同时高效运行。本章内容主要涵盖了以下几个关键知识点： 1. **重定位**：重定位是将进程在磁盘上的地址映射到内存中的实际地址的过程。动态重定位允许在程序执行期间进行地址转换，使得程序可以在内存的任何位置运行，提高了内存利用率。动态重定位通常需要硬件支持，如地址寄存器和地址变换机构。 2. **页式存储管理**：页式存储管理是将进程的地址空间划分为固定大小的页，然后在内存中寻找适当空闲块来存放这些页。页表由操作系统建立，用于记录每个页在内存中的位置。硬件通常包含页表机制，负责在执行指令时自动进行地址转换。 3. **页式虚拟存储管理**：在此模型中，物理内存可能不足以容纳整个进程，因此引入了虚拟内存概念。通过页面替换算法，当所需页面不在内存时，会将当前内存中的某个页面换出到磁盘，然后将所需页面换入。常见的调度算法包括LRU（最近最少使用）、FIFO（先进先出）等。 4. **移动技术**：在可变分区存储管理中，移动技术常用于合并相邻的空闲分区，减少碎片。然而，移动可能会带来性能损失，因为需要暂停正在执行的进程，且可能导致数据一致性问题。 5. **段式存储管理**：段式存储管理依据程序的逻辑结构将程序划分为多个段，每个段代表一个逻辑单元。段的地址是二维的，允许逻辑地址不连续，便于代码和数据的共享和保护。 6. **地址转换**：页式系统中，地址转换通常由硬件完成；而在段式系统中，可能需要操作系统参与。快表是一种加速地址转换的机制，存储最近使用过的段或页表项，减少了访问主存的次数。 7. **简答题示例**：移动技术的原因主要是优化内存分配，减少碎片。缺点包括可能增加系统开销，影响程序执行的连续性，以及可能导致数据同步问题。 8. **应用题示例**：对于24位地址，最大逻辑地址是2^24 - 1（即16MB）。若主存为1MB（2^20字节），逻辑地址空间比物理地址空间大15MB。对于需要2048K（2^11字节）主存量的作业，合适的配置至少是2048K，但考虑到内存分配和管理的开销，实际配置可能会更高。 9. **应用题示例（页式虚拟存储）**：这个问题需要分析给定的字地址序列，考虑页面大小和页面替换策略，来预测哪些页面会被访问，并可能被换入和换出。具体答案取决于页面大小和其他系统参数。 理解并掌握这些知识点对于深入学习操作系统，特别是内存管理部分至关重要。在考试或实际操作中，考生需要能够灵活应用这些理论，解决各种存储管理问题。