免费智能真题库 > 历年试卷 > 系统架构设计师 > 2020年下半年 系统架构设计师 上午试卷 综合知识
  第10题      
  知识点:   存储组织   CPU   分页   内存   内存管理单元
  章/节:   操作系统       

 
分页内存管理的核心是将虚拟内存空间和物理内存空间皆划分成大小相同的页面,并以页面作为内存空间的最小分配单位。下图给出了内存管理单元的虚拟地址到物理地址的翻译过程,假设页面大小为4KB,那么CPU发出虚拟地址0010000000000100后,其访问的物理地址是()。
 
 
  A.  1100000000000100
 
  B.  0100000000000100
 
  C.  1100000000000000
 
  D.  1100000000000010
 
 
 

 
  第3题    2015年下半年  
   39%
假设系统采用段式存储管理方法,进程P的段表如下所示。逻辑地址(3)不能转换为对应的物理地址;不能转换为对应的物理地址的原因..
  第4题    2015年下半年  
   30%
假设系统采用段式存储管理方法,进程P的段表如下所示。逻辑地址(3)不能转换为对应的物理地址;不能转换为对应的物理地址的原因..
  第11题    2020年下半年  
   18%
以下关于计算机内存管理的描述中,()属于段页式内存管理的描述。
   知识点讲解    
   · 存储组织    · CPU    · 分页    · 内存    · 内存管理单元
 
       存储组织
        虚拟存储器可以分为单一连续分区、固定分区、可变分区、可重定位分区、页式、段式、段页式7种。
        (1)单一连续分区。把所有用户区都分配给唯一的用户作业,当作业被调度时,进程全部进入内存,一旦完成,所有内存恢复空闲,因此,它不支持多道程序设计。
        (2)固定分区。这是支持多道程序设计的最简单的存储管理方法,它把内存划分成若干个固定的和大小不同的分区,每个分区能够装入一个作业,分区的大小是固定的,算法简单,但是容易生成较多的存储器碎片。
        (3)可变分区。引入可变分区后虽然内存分配更灵活,也提高了内存利用率,但是由于系统在不断地分配和回收中,必定会出现一些不连续的小的空闲区,尽管这些小的空闲区的总和超过某一个作业要求的空间,但是由于不连续而无法分配,产生了碎片。解决碎片的方法是拼接(紧凑),即向一个方向(如向低地址端)移动已分配的作业,使那些零散的小空闲区在另一方向连成一片。分区的拼接技术,一方面是要求能够对作业进行重定位,另一方面系统在拼接时要耗费较多的时间。
        (4)可重定位分区。这是克服固定分区碎片问题的一种存储分配方法,它能够把相邻的空闲存储空间合并成一个完整的空区,还能够整理存储器内各个作业的存储位置,以达到消除存储碎片和紧缩存储空间的目的。紧缩工作需要花费大量的时间和系统资源。
        (5)页式。页式存储组织的基本原理是将各进程的虚拟空间划分为若干个长度相等的页,把内存空间以与页相等的大小划分为大小相等的片或页面,采用请求调页或预调页技术实现内外存的统一管理。页式存储组织的主要优点是利用率高,产生的内存碎片小,内存空间分配及管理简单。主要缺点是要有相应的硬件支持,增加了系统开销;请求调页的算法如选择不当,有可能产生抖动现象。
        (6)段式。一个作业是由若干个具有逻辑意义的段(如主程序、子程序、数据段等)组成。段式存储管理中,允许程序(作业)占据内存中若干分离的分区。分段系统中的虚地址是一个有序对(段号,段内位移)。系统为每一个作业建立一个段表,其内容包括段号与内存起始地址的对应关系、段长和状态等。状态指出这个段是否已调入内存,若已调入内存,则指出这个段的起始地址位置,状态同时也指出这个段的访问权限。如果该段尚未调入内存,则产生缺段中断,以便装入所需要的段。段式存储管理的主要优点是便于多道程序共享内存,便于对存储器的保护,各段程序修改互不影响。其缺点是内存利用率低,内存碎片浪费大。
        (7)段页式。这是分段式和分页式结合的存储管理方法,充分利用了分段管理和分页管理的优点。作业按逻辑结构分段,段内分页,内存分块。作业只需将部分页装入即可运行,所以支持虚拟存储,可实现动态连接和装配。
        现在,最常见的虚存组织有分段技术、分页技术、段页式技术3种。下面把这3种存储组织的特点列于下表。
        
        常见的虚存组织
        说明:段内偏移也称为段内地址,页内偏移也称为页内地址。
        例如:某页式存储系统的地址变换过程如下图所示。假定页面的大小为8K,下图中所示的十进制逻辑地址9612经过地址变换后,形成的物理地址a应为十进制多少呢?
        
        页式存储系统的地址变换过程
        因为8K=213,所以页内地址有13位。逻辑地址9612转换成二进制,得到10 0101 1000 1100,这里的低13位为页内偏移量,最高一位则为页号,所以逻辑地址9612的页号为1,根据上图的对照表,即物理块号为3(二进制形式为11)。把物理块号和页内偏移地址拼合得到110 0101 1000 1100,再转换为十进制,得到25 996。
        :在现行的虚存组织方面,最常见的就是段页式管理。在进行虚实地址转换时,可以采用的公式如下:
        (((x)+s)+p)×2n+d
        其中x为基号,s为段号,p为段内页号,d为页内偏移,n的值为d的总位数,(x)表示x里的内容。
 
       CPU
        CPU即中央处理器,它是计算机系统的核心部分。刚才所列的系统性能评价指标都是围绕CPU的。当然,这些指标的评价结果是建立在CPU与其他系统部件(如内存)的协同工作的基础上的。单就CPU而言,考察它在系统中的工作性能要关注CPU利用率、队列长度、每秒中断次数,等。
 
       分页
        Word是通过分页符决定文档分页的位置,也就是说,分页符用来表示上一页结束、下一页开始的位置。分页有自动分页和人工分页两种,自动分页是指文档中每个页面结尾处Word自动插入的分页符,该分页符也称为软分页符;人工分页是指通过Word提供的插入分页符命令,在指定位置上强制插入的分页符,该分页符也称为硬分页符。
        在页面视图、打印预览以及在打印出的文档中,分页符后的文本出现在新页中。在普通视图中,自动分页符显示为横穿页面的单点划线;人工分页符则显示为标有“分页符”字样的单点划线,如下图(a)所示。
        
        设置分页
        插入人工分页符的方法是单击新页的起始位置,选择“插入”→“分隔符”命令,打开“分隔符”对话框,如上图(b)所示。选择“分页符”单选按钮,单击“确定”按钮关闭对话框。
        删除分页符的方法是在普通视图下,先将光标移到分页符的单点划线中,按Delete键。
 
       内存
        除了CPU,内存也是影响系统性能的最常见的瓶颈之一。看系统内存是否够用的一个重要参考就是分页文件的数目,分页文件是硬盘上的真实文件,当操作系统缺少物理内存时,它就会把内存中的数据挪到分页文件中去,如果单位时间内此类文件使用频繁(每秒个数大于5),那就应该考虑增加内存。具体考察内存的性能的参数包括内存利用率、物理内存和虚拟内存的大小。
 
       内存管理单元
        在嵌入式微处理器当中,存储管理单元(Memory Management Unit,MMU)提供了一种内存保护的硬件机制。操作系统通常利用MMU来实现系统内核与应用程序的隔离,以及应用程序与应用程序之间的隔离。这样可以防止应用程序去破坏操作系统和其他应用程序的代码和数据,防止应用程序对硬件的直接访问。内存保护包含两个方面的内容:一是防止地址越界,每个应用程序都有自己独立的地址空间,当一个应用程序要访问某个内存单元时,由硬件检查该地址是否在限定的地址空间内,如果不是的话就要进行地址越界处理;二是防止操作越权,对于允许多个应用程序共享的某块存储区域,每个应用程序都有自己的访问权限,如果违反了权限规定,则要进行操作越权处理。
   题号导航      2020年下半年 系统架构设计师 上午试卷 综合知识   本试卷我的完整做题情况  
1 /
2 /
3 /
4 /
5 /
6 /
7 /
8 /
9 /
10 /
11 /
12 /
13 /
14 /
15 /
 
16 /
17 /
18 /
19 /
20 /
21 /
22 /
23 /
24 /
25 /
26 /
27 /
28 /
29 /
30 /
 
31 /
32 /
33 /
34 /
35 /
36 /
37 /
38 /
39 /
40 /
41 /
42 /
43 /
44 /
45 /
 
46 /
47 /
48 /
49 /
50 /
51 /
52 /
53 /
54 /
55 /
56 /
57 /
58 /
59 /
60 /
 
61 /
62 /
63 /
64 /
65 /
66 /
67 /
68 /
69 /
70 /
71 /
72 /
73 /
74 /
75 /
 
第10题    在手机中做本题