答案实验四 存储管理

实验四存储管理（一）

学号：姓名：班级：

实验目的：

1。了解存储管理的内容和目的。

2。掌握分区式存储管理的主要内容

3。掌握可变分区管理分配策略。

实验内容：

一、填空：

1。存储管理的实质对内存的管理，主要对内存中用户区进行管理

2。将作业相对地址空间的相对地址转换成内存中的绝对地址的过程称为地址重定位

3。在可变分区存储管理中采用最佳适应算法时，最好按分区块大小从小到大排序空闲分区。

4。在可变分区存储管理中采用最先适应算法时，最好按分区块地址从低到高排序空闲分区。

5。静态重定位在程序装入时进行，动态重定位在程序执行时进行。

6。在可变分区管理中有两张说明表，一是已分配分区说明表，一是空闲分区说明表。

7。可变分区管理中的空闲分区表根据分配算法需要排序。已分配分区表不需要排序。（需要、不需要）

二、简答：

1．何谓名字空间？何谓地址空间？何谓存储空间？

答：名字空间：程序中符号名的集合。

地址空间：在目标模块中的地址的集合。

存储空间：实际内存地址的集合。

储空间

2．分区式存储管理能用于实现虚拟内存吗？（虚拟内存P165-166）

答：不能，因为虚拟存储最重要的特点就是离散性，而分区式存储管理只适用于连续分配方式，即全部程序都放在内存，而不允许程序运行时一部分在内存、

一部分在外存。所以，无法提供内存的逻辑扩充功能。

3。为什么要引入动态重定位？如何实现？

答：

为了在程序执行过程中，每当访问指令或数据时，将要访问的程序或数据的逻辑地址转换成物理地址，引入了动态重定位。

可在系统中增加一个重定位寄存器，用它来装入(存放)程序在内存中的起始地址，程序在执行时，真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的，从而实现动态重定位。

4。分区存储管理中常采用哪些分配策略？

答：

固定式分区：又称静态分区，它是在系统初始化时，把内存空间划分为若干个大小不等的分区，分区的大小和分区的个数预先确定好，一旦划分好，在没有人工干预的情况下，内存的划分方式不变。

可变分区分配：与固定分区法相同，可变分区法也要使用分区说明表等数据结构对内存进行管理。但由于随着时间的推移，系统中分区的个数是不断变化的。

5。最佳适应（Best Fit）算法和最坏适应（Worst Fit）算法优缺点：

最佳适应算法：要求按空闲区大小从小到大的次序组成空闲区可用表或自由链。当用户作业或进程申请一个空闲区时，存储管理程序从表头开始查找，当找到第一个满足要求的空闲区时，停止查找。如果该空闲区大于请求表中的请求长度，则与最先适应法时相同。将减去请求长度后的剩余空闲区部分留在可用表中。

最坏适应算法：要求空闲区按其大小递减的顺序组成空闲区可用表或自由链。当用户作业或进程申请一个空闲区时，先检查空闲区可用表或自由链的第一个空闲可用区的大小是否大于或等于所要求的内存长度，若可用表或自由链的第一个项所示空闲区长度小于所要求的，则分配失败，否则从空闲区可用表或自由链中分配相应的存储空间给用户，然后修改和调整空闲区可用表或自由链。

优缺点：

最佳适应算法使剩下的空间尽量最小，但有可能由于空间过小导致其他程序无法使用而变成碎片。

最坏适应算法使剩下的空间尽量最大，减少了产生碎片的机会，但会使空闲分区大的分区较少，无法满足后面需求存储空间较大的作业。

三、应用题：

1．在可变分区存储管理中，按地址法组织当前的空闲分区，其大小分别为：10KB，4KB，20KB，18KB，7KB，9KB，12KB和15KB。现在依次有3个存储请求为：12KB，10KB，9KB。试问使用最先适应算法时的分配情形如何？最佳适应、最坏适应呢？（不考虑存储释放情况）

（1）最先适应算法

（2）最佳适应算法

（3）最坏适应算法

实验三存储管理实验

实验三存储管理实验 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

实验三存储管理实验 一. 目的要求： 1、通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解。熟悉虚存管理的各种页面淘汰算法。 2、通过编写和调试地址转换过程的模拟程序以加强对地址转换过程的了解。二．实验内容： 1、设计一个固定式分区分配的存储管理方案，并模拟实现分区的分配和回收过程。 可以假定每个作业都是批处理作业，并且不允许动态申请内存。为实现分区的分配和回收，可以设定一个分区说明表，按照表中的有关信息进行分配，并根据分区的分配和回收情况修改该表。 算法描述： 本算法将内存的用户区分成大小相等的四个的分区，设一张分区说明表用来记录分区，其中分区的表项有分区的大小、起始地址和分区的状态，当系统为某个作业分配主存空间时，根据所需要的内存容量，在分区表中找到一个足够大的空闲分区分配给它，然后将此作业装入内存。如果找不到足够大的空闲分区，则这个作业暂时无法分配内存空间，系统将调度另一个作业。当一个作业运行结束时，系统将回收改作业所占据的分区并将该分区改为空闲。 算法原程序 #include "" #include "" #include <>

#include <> #define PCB_NUM 5 行程序."); printf("\n\t\t\t0.退出程序."); scanf("%d",&m); switch(m) { case1: break; case0: system("cls"); menu(); break; default: system("cls"); break; } } void paixu(struct MemInf* ComMem,int n) { int i,j,t; for(j=0; jComMem[i+1].size) { t=ComMem[i].size; ComMem[i].size=ComMem[i+1].size; ComMem[i+1].size=t; } } void paixu2() { int i,j,t; for(j=0; j<4; j++) for(i=0; i<4-j; i++) if(pcbList[i].size>pcbList[i+1].size) { t=pcbList[i].size; pcbList[i].size=pcbList[i+1].size; pcbList[i+1].size=t; } } void main() { DD: menu();

存储管理实验报告

实验三、存储管理 一、实验目的： ? 一个好的计算机系统不仅要有一个足够容量的、存取速度高的、稳定可靠的主存储器，而且要能合理地分配和使用这些存储空间。当用户提出申请存储器空间时，存储管理必须根据申请者的要求，按一定的策略分析主存空间的使用情况，找出足够的空闲区域分配给申请者。当作业撤离或主动归还主存资源时，则存储管理要收回作业占用的主存空间或归还部分主存空间。主存的分配和回收的实现虽与主存储器的管理方式有关的，通过本实验理解在不同的存储管理方式下应怎样实现主存空间的分配和回收。 在计算机系统中，为了提高主存利用率，往往把辅助存储器（如磁盘）作为主存储器的扩充，使多道运行的作业的全部逻辑地址空间总和可以超出主存的绝对地址空间。用这种办法扩充的主存储器称为虚拟存储器。通过本实验理解在分页式存储管理中怎样实现虚拟存储器。 在本实验中，通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解。熟悉虚存管理的各种页面淘汰算法通过编写和调试地址转换过程的模拟程序以加强对地址转换过程的了解。 二、实验题目： 设计一个可变式分区分配的存储管理方案。并模拟实现分区的分配和回收过程。 对分区的管理法可以是下面三种算法之一：（任选一种算法实现） 首次适应算法 循环首次适应算法 最佳适应算法 三．实验源程序文件名:cunchuguanli.c

执行文件名:cunchuguanli.exe 四、实验分析： 1)本实验采用可变分区管理，使用首次适应算法实现主存的分配和回收 1、可变分区管理是指在处理作业过程中建立分区，使分区大小正好适合作业的需求，并 且分区个数是可以调整的。当要装入一个作业时，根据作业需要的主存量查看是否有足够的空闲空间，若有，则按需要量分割一个分区分配给该作业；若无，则作业不能装入，作业等待。随着作业的装入、完成，主存空间被分成许多大大小小的分区，有的分区被作业占用，而有的分区是空闲的。 为了说明那些分区是空闲的，可以用来装入新作业，必须有一张空闲说明表 ? 空闲区说明表格式如下：? 第一栏 第二栏 其中，起址——指出一个空闲区的主存起始地址，长度指出空闲区的大小。 长度——指出从起始地址开始的一个连续空闲的长度。 状态——有两种状态，一种是“未分配”状态，指出对应的由起址指出的某个长度的区域是空闲区；另一种是“空表目”状态，表示表中对应的登记项目是空白（无效），可用来登记新的空闲区（例如，作业完成后，它所占的区域就成了空闲区，应找一个“空表目”栏登记归还区的起址和长度且修改状态）。由于分区的个数不定，所以空闲区说明表中应有适量的状态为“空表目”的登记栏目，否则造成表格“溢出”无法登记。 2、当有一个新作业要求装入主存时，必须查空闲区说明表，从中找出一个足够大的空闲区。 有时找到的空闲区可能大于作业需要量，这时应把原来的空闲区变成两部分：一部分分

操作系统实验四存储管理

师学院计算机系 实验报告 （2014—2015学年第二学期） 课程名称操作系统 实验名称实验四存储管理 专业计算机科学与技术（非师）年级2012级 学号B2012102147 姓名秋指导教师远帆 实验日期2015-05-20

图1 word运行情况 “存使用”列显示了该应用程序的一个实例正在使用的存数量。 5) 启动应用程序的另一个实例并观察它的存需求。 请描述使用第二个实例占用的存与使用第一个实例时的存对比情况： 第二个实例占用存22772K，比第一个实例占用的存大很多 4：未分页合并存。 估算未分页合并存大小的最简单法是使用“任务管理器”。未分页合并存的估计值显示在“任务管理器”的“性能”选项卡的“核心存”部分。 总数(K) ：________220___________ 分页数：_____________________ 未分页(K) ：_________34__________ 图2核心存

C 简单基本NTFS 30G 良好（系 统） D 简单基本NTFS 90G 良好 E 简单基本NTFS 90G 良好 F 简单基本NTFS 88 G 良好 图3磁盘情况 6：计算分页文件的大小。 要想更改分页文件的位置或大小配置参数，可按以下步骤进行： 1) 右键单击桌面上的“我的电脑”图标并选定“属性”。 2) 在“高级”选项卡上单击“性能选项”按钮。 3) 单击对话框中的“虚拟存”区域中的“更改”按钮。 请记录： 所选驱动器的页面文件大小： 驱动器：______________F_____________________ 可用空间：___________9825_____________________ MB 初始大小(MB) ：_____ 2048______________________ 最大值(MB) ：________4092_____________________ 所有驱动器页面文件大小的总数： 允的最小值：________16____________________ MB

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存储管理实验报告

北方工业大学 《计算机操作系统》实验报告 实验名称存储管理实验序号 2 实验日期2013.11.27实验人 一、实验目的和要求 1．请求页式存储管理是一种常用的虚拟存储管理技术。本实验目的 是通过请求页式存储管理中页面置换算法的模拟设计，了解虚拟存储 技术的特点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。 二、相关背景知识 1．随机数产生办法 关于随机数产生办法， Linux 或 UNIX 系统提供函数 srand() 和 rand() ，分 别进行初始化和产生随机数。 三、实验内容 (1)．通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。指令的地址按下述原则生成： 1.50% 的指令是顺序执行的； 2.25% 的指令是均匀分布在前地址部分； 3.25% 的指令是均匀分布在后地址部 分；具体的实施方法是： 1.在[0， 319]的指令地址之间随机选取一起点 m； 2.顺序执行一条指令，即执行地址为 m+1 的指令； 3.在前地址[0，m+1]中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m’； 4.顺序执行一条指令，其地址为 m’+1； 5.在后地址 [m ’+2, 319]中随机选取一条指令并执行； 6.重复上述步骤 1~5，直到执行 320 次指令。 (2)将指令序列变换成页地址流，设 1.页面大小为 1K ； 2.用户内存容量为 4 页到 32 页； 3.用户虚存容量为 32K 。 在用户虚存中，按每 K 存放 10 条指令排列虚存地址，即 320 条指令在虚存 中存放的方式为： 第 0 条至第 9 条指令为第 0 页（对应虚存地址为 [0， 9]）； 第 10 条至第 19 条指令为第 1 页（对应虚存地址为 [10， 19]）； 第 310 条至第 319 条指令为第 31 页（对应虚存地址为 [310，319]）； 按以上方式，用户指令可以组成 32 页。 (3)计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。

操作系统实验四存储管理

宁德师范学院计算机系 实验报告 （2014—2015学年第二学期） 课程名称操作系统 实验名称实验四存储管理 专业计算机科学与技术（非师）年级2012级 学号B2012102147 姓名王秋指导教师王远帆 实验日期2015-05-20

2) 右键单击任务栏以启动“任务管理器”。 3) 在“Windows任务管理器”对话框中选定“进程”选项卡。 4) 向下滚动在系统上运行的进程列表，查找想要监视的应用程序。 请在表4-3中记录： 表4-3 实验记录 映像名称PID CPU CPU时间内存使用 WINWORD.EXE 5160 00 0：00：10 22772k 图1 word运行情况 “内存使用”列显示了该应用程序的一个实例正在使用的内存数量。 5) 启动应用程序的另一个实例并观察它的内存需求。 请描述使用第二个实例占用的内存与使用第一个实例时的内存对比情况： 第二个实例占用内存22772K，比第一个实例占用的内存大很多 4：未分页合并内存。 估算未分页合并内存大小的最简单方法是使用“任务管理器”。未分页合并内存的估计值显示在“任务管理器”的“性能”选项卡的“核心内存”部分。 总数(K) ：________220___________ 分页数：__________167___________ 未分页(K) ：_________34__________

图2核心内存 还可以使用“任务管理器”查看一个独立进程正在使用的未分页合并内存数量和分页合并内存数量。操作步骤如下： 1) 单击“Windows任务管理器”的“进程”选项卡，然后从“查看”菜单中选择“选择列”命令，显示“进程”选项卡的可查看选项。 2) 在“选择列”对话框中，选定“页面缓冲池”选项和“非页面缓冲池”选项旁边的复选框，然后单击“确定”按钮。 返回Windows “任务管理器”的“进程”选项卡时，将看到其中增加显示了各个进程占用的分页合并内存数量和未分页合并内存数量。 仍以刚才打开观察的应用程序(例如Word) 为例，请在表4-4中记录： 表4-4 实验记录 映像名称PID 内存使用页面缓冲池非页面缓冲池 WINWORD.EXE 2964 37488 951 42 从性能的角度来看，未分页合并内存越多，可以加载到这个空间的数据就越多。拥有的物理内存越多，未分页合并内存就越多。但未分页合并内存被限制为256MB，因此添加超出这个限制的内存对未分页合并内存没有影响。 5：提高分页性能。 在Windows 2000的安装过程中，将使用连续的磁盘空间自动创建分页文件(pagefile.sys) 。用户可以事先监视变化的内存需求并正确配置分页文件，使得当系统必须借助于分页时的性能达到最高。 虽然分页文件一般都放在系统分区的根目录下面，但这并不总是该文件的最佳位置。要想从分页获得最佳性能，应该首先检查系统的磁盘子系统的配置，以了解它是否有多个物理硬盘驱动器。 1) 在“开始”菜单中单击“设置”–“控制面板”命令，双击“管理工具”图标，再双击“计算机管理”图标。 2) 在“计算机管理”窗口的左格选择“磁盘管理”管理单元来查看系统的磁盘配置。 如果系统只有一个硬盘，那么建议应该尽可能为系统配置额外的驱动器。这是因为：Windows 2000最多可以支持在多个驱动器上分布的16个独立的分页文件。为系统配置多个分页文件可以实现对不同磁盘I/O请求的并行处理，这将大大提高I/O请求的分页文件性能。 请在表4-5中记录： 表4-5 实验记录

实验操作系统存储管理实验报告

实验四操作系统存储管理实验报告 一、实验目的 存储管理的主要功能之一是合理地分配空间。请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。 本实验的目的是通过请求页式管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。 二、实验内容 （1）通过计算不同算法的命中率比较算法的优劣。同时也考虑了用户内存容量对命中率的影响。 页面失效次数为每次访问相应指令时，该指令所对应的页不在内存中的次数。 在本实验中，假定页面大小为1k，用户虚存容量为32k，用户内存容量为4页到32页。 （2）produce_addstream通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。 A、指令的地址按下述原则生成： 1）50%的指令是顺序执行的 2）25%的指令是均匀分布在前地址部分 3）25%的指令是均匀分布在后地址部分 B、具体的实施方法是： 1）在[0，319]的指令地址之间随机选取一起点m； 2）顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令； 3）在前地址[0，m+1]中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m’； 4）顺序执行一条指令，地址为m’+1的指令 5）在后地址[m’+2，319]中随机选取一条指令并执行； 6）重复上述步骤1）~5），直到执行320次指令 C、将指令序列变换称为页地址流

在用户虚存中，按每k存放10条指令排列虚存地址，即320条指令在虚存中 的存放方式为： 第0条~第9条指令为第0页<对应虚存地址为[0，9]）； 第10条~第19条指令为第1页<对应虚存地址为[10，19]）； 。。。。。。 第310条~第319条指令为第31页<对应虚存地址为[310，319]）； 按以上方式，用户指令可组成32页。 （3）计算并输出下属算法在不同内存容量下的命中率。 1）先进先出的算法

实验四 操作系统存储管理实验报告

实验四 操作系统存储管理实验报告 一、实验目的 存储管理的主要功能之一是合理地分配空间。请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。 本实验的目的是通过请求页式管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。 二、实验内容 （1） 通过计算不同算法的命中率比较算法的优劣。同时也考虑了用户内存容量对命 中率的影响。 页面失效次数为每次访问相应指令时，该指令所对应的页不在内存中的次数。 在本实验中，假定页面大小为1k ，用户虚存容量为32k ，用户内存容量为4页到32页。 （2） produce_addstream 通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。 A 、 指令的地址按下述原则生成： 1） 50%的指令是顺序执行的 2）25%的指令是均匀分布在前地址部分 3） 25%的指令是均匀分布在后地址部分 B 、 具体的实施方法是： 1） 在[0，319]的指令地址之间随机选取一起点m ； 2） 顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令； 3） 在前地址[0，m+1]中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m ’； 4） 顺序执行一条指令，地址为m ’+1的指令 5） 在后地址[m ’+2，319]中随机选取一条指令并执行； 6） 重复上述步骤1）~5），直到执行320次指令 页地址流长度页面失效次数命中率- =1

C、将指令序列变换称为页地址流 在用户虚存中，按每k存放10条指令排列虚存地址，即320条指令在虚存中 的存放方式为： 第0条~第9条指令为第0页（对应虚存地址为[0，9]）； 第10条~第19条指令为第1页（对应虚存地址为[10，19]）； 。。。。。。 第310条~第319条指令为第31页（对应虚存地址为[310，319]）； 按以上方式，用户指令可组成32页。 （3）计算并输出下属算法在不同内存容量下的命中率。 1）先进先出的算法（FIFO）； 2）最近最少使用算法（LRU）； 3）最佳淘汰算法（OPT）； 4）最少访问页面算法（LFR）； 其中3）和4）为选择内容

《操作系统》存储管理实验报告

____大学____学院实验报告 课程名称：计算机操作系统实验名称：存储管理实验实验日期： 班级：姓名：学号：仪器编号：XX 实验报告要求：1.实验目的 2.实验要求 3.实验步骤 4.程序清单 5.运行情况 6.流程图7.实验体会 1、实验目的 ①通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解，熟悉虚存管理的各种页面淘汰法。 ②通过编写和调试地址转换过程的模拟程序以加强对地址转换过程的了解。 2、实验要求 ①设计一个固定式分区分配的存储管理方案，并模拟实现分区的分配和回收过程。 可以假定每个作业都是批处理作业，并且不允许动态申请内存。为实现分区的分配和回收，可以设定一个分区说明表，按照表中的有关信息进行分配，并根据分区的分配和回收情况修改该表。 ②设计一个可变式分区分配的存储管理方案，并模拟实现分区的分配和回收过程。 对分区的管理法可以是下面三种算法之一：首次适应算法；最坏适应算法；最佳适应算法。 ③编写并调试一个段页式存储管理的地址转换的模拟程序。 首先设计好段表、页表，然后给出若干个有一定代表性的地址，通过查找段表页表后得到转换的地址。要求打印转换前的地址，相应的段表，页表条款及转换后的地址，以便检查。 3、实验步骤 （1）理解实验要求，联系所学知识；（2）根据要求编写调度算法；（3）编写完整的实验代码并在VC++ 6.0环境下编译运行；（4）调试程序直至得出结果。 4、程序清单 ① #include #include #include #include #define NUM 4 #define alloMemory(type) (type*)malloc(sizeof(type)) struct partiTab { int no; int size; int firstAddr; char state; }parTab[NUM];

兰州大学操作系统实验七存储管理题目和答案

实验七实验报告 实验名称：7 存储管理 实验目的： 1.观察系统存储器使用情况 2.观察进程使用存储器的情况 3.掌握通过内存映像文件提高性能的方法 4.掌握动态内存分配技术 实验时间 3学时 预备知识： 1.存储相关的命令 free 显示系统使用和未被使用的内存数量（可以实时执行） 输出包含的标题有 3 行信息： Mem。此行包含了有关物理内存的信息。包括以下详细内容： total。该项显示可用的物理内存总量，单位为KB。该数字小于安装的物理内存的 容量，是因为内核本身也要使用一小部分的内存。 used。该项显示了用于应用程序超速缓存数据的内存容量。 free。该项显示了此时未使用且有效的内存容量。 Shared/buffers 缓冲区/cached。这些列显示了有关内存如何使用的更为详细的信息。 -/+ buffers/cache。Linux 系统中的部分内存用来为应用程序或设备高速缓存数据。这部分内存在需要用于其他目的时可以释放。 free列显示了调整的缓冲区行，显示释放缓冲区或高速缓存时可以使用的内存容量。 Swap。该行显示有关交换内存利用率的信息。该信息包含全部、已使用和释放的可用内存容量。 vmstat 报告进程、内存、分页、IO等多类信息（使用手册页） size 列出目标文件段大小和总大小（使用手册页）

2./proc文件系统（使用手册页man 5 proc） /proc/meminfo 内存状态信息 /proc/stat 包含内存页、内存对换等信息。 /proc/$pid/stat 某个进程的信息(包含内存使用信息) /proc/$pid/maps某个进程的内存映射区信息，包括地址范围、权限、偏移量以及主次设备号和映射文件的索引节点。 /proc/$pid/statm 某个进程的内存使用信息，包括内存总大小、驻留集大小、共享页面数、文本页面数、堆栈页面数和脏页面数。 3.内存映像文件 内存映像文件是指把一个磁盘文件映像到内存中，二者存在逐字节的对应关系。这样做可以加速I/O操作，并可以共享数据。 3.1 mmap（建立内存映射） 表头文件#include #include 定义函数void *mmap(void *start,size_t length,int prot,int flags,int fd,off_t offsize); 函数说明mmap()用来将某个文件内容映射到内存中，对该内存区域的存取即是直接对该文件内容的读写。参数start指向欲对应的内存起始地址，通常设为NULL，代表让系统自动选定地址，对应成功后该地址会返回。参数length代表将文件中多大的部分对应到内存。 参数prot代表映射区域的保护方式有下列组合 PROT_EXEC 映射区域可被执行 PROT_READ 映射区域可被读取 PROT_WRITE 映射区域可被写入 PROT_NONE 映射区域不能存取 参数flags会影响映射区域的各种特性 MAP_FIXED 如果参数start所指的地址无法成功建立映射时，则放弃映射，不 对地址做修正。通常不鼓励用此旗标。 MAP_SHARED对映射区域的写入数据会复制回文件内，而且允许其他映射该 文件的进程共享。 MAP_PRIV A TE 对映射区域的写入操作会产生一个映射文件的复制，即私人的

实验四 存储管理

实验四存储管理 背景知识 耗尽内存是Windows 2000/XP系统中最常见的问题之一。当系统耗尽内存时，所有进程对内存的总需求超出了系统的物理内存总量。随后，Windows 2000/XP必须借助它的虚拟内存来维持系统和进程的运行。虚拟内存机制是Windows 2000/XP操作系统的重要组成部分，但它的速度比物理内存慢得多，因此，应该尽量避免耗尽物理内存资源，以免导致性能下降。解决内存不足问题的一个有效的方法就是添加更多的内存。但是，一旦提供了更多的内存，Windows 2000/XP很可以会立即“吞食”。而事实上，添加更多的内存并非总是可行的，也可能只是推迟了实际问题的发生。因此，应该相信，优化所拥有的内存是非常关键的。 1. 分页过程 当Windows 2000/XP求助于硬盘以获得虚拟内存时，这个过程被称为分页(paging) 。分页就是将信息从主内存移动到磁盘进行临时存储的过程。应用程序将物理内存和虚拟内存视为一个独立的实体，甚至不知道Windows 2000/XP使用了两种内存方案，而认为系统拥有比实际内存更多的内存。例如，系统的内存数量可能只有16MB，但每一个应用程序仍然认为有4GB内存可供使用。 使用分页方案带来了很多好处，不过这是有代价的。当进程需要已经交换到硬盘上的代码或数据时，系统要将数据送回物理内存，并在必要时将其他信息传输到硬盘上，而硬盘与物理内存在性能上的差异极大。例如，硬盘的访问时间通常大约为4-10毫秒，而物理内存的访问时间为60 us，甚至更快。 2. 内存共享 应用程序经常需要彼此通信和共享信息。为了提供这种能力，Windows 2000/XP必须允许访问某些内存空间而不危及它和其他应用程序的安全性和完整性。从性能的角度来看，共享内存的能力大大减少了应用程序使用的内存数量。运行一个应用程序的多个副本时，每一个实例都可以使用相同的代码和数据，这意味着不必维护所加载应用程序代码的单独副本并使用相同的内存资源。无论正在运行多少个应用程序实例，充分支持应用程序代码所需求的内存数量都相对保持不变。 3. 未分页合并内存与分页合并内存 Windows 2000/XP决定了系统内存组件哪些可以以及哪些不可以交换到磁盘上。显然，不应该将某些代码(例如内核) 交换出主内存。因此，Windows 2000/XP将系统使用的内存进一步划分为未分页合并内存和分页合并内存。 分页合并内存是存储迟早需要的可分页代码或数据的内存部分。虽然可以将分页合并内存中的任何系统进程交换到磁盘上，但是它临时存储在主内存的这一部分，以防系统立刻需要它。在将系统进程交换到磁盘上之前，Windows 2000/XP会交换其他进程。 未分页合并内存包含必须驻留在内存中的占用代码或数据。这种结构类似于早期的MS-DOS 程序使用的结构，在MS-DOS中，相对较小的终止并驻留程序(Terminate and Stay Resident，TSR) 在启动时加载到内存中。这些程序在系统重新启动或关闭之前一直驻留在内存的特定部分中。例如，防病毒程序将加载为TSR程序，以预防可能的病毒袭击。 未分页合并内存中包含的进程保留在主内存中，并且不能交换到磁盘上。物理内存的这个部分用于内核模式操作（例如，驱动程序）和必须保留在主内存中才能有效工作的其他进程。

答案实验四 存储管理

实验四存储管理（一） 学号：姓名：班级： 实验目的： 1。了解存储管理的内容和目的。 2。掌握分区式存储管理的主要内容 3。掌握可变分区管理分配策略。 实验内容： 一、填空： 1。存储管理的实质对内存的管理，主要对内存中用户区进行管理 2。将作业相对地址空间的相对地址转换成内存中的绝对地址的过程称为地址重定位 3。在可变分区存储管理中采用最佳适应算法时，最好按分区块大小从小到大排序空闲分区。 4。在可变分区存储管理中采用最先适应算法时，最好按分区块地址从低到高排序空闲分区。 5。静态重定位在程序装入时进行，动态重定位在程序执行时进行。 6。在可变分区管理中有两张说明表，一是已分配分区说明表，一是空闲分区说明表。 7。可变分区管理中的空闲分区表根据分配算法需要排序。已分配分区表不需要排序。（需要、不需要） 二、简答： 1．何谓名字空间？何谓地址空间？何谓存储空间？ 答：名字空间：程序中符号名的集合。 地址空间：在目标模块中的地址的集合。 存储空间：实际内存地址的集合。 储空间 2．分区式存储管理能用于实现虚拟内存吗？（虚拟内存P165-166） 答：不能，因为虚拟存储最重要的特点就是离散性，而分区式存储管理只适用于连续分配方式，即全部程序都放在内存，而不允许程序运行时一部分在内存、

一部分在外存。所以，无法提供内存的逻辑扩充功能。 3。为什么要引入动态重定位？如何实现？ 答： 为了在程序执行过程中，每当访问指令或数据时，将要访问的程序或数据的逻辑地址转换成物理地址，引入了动态重定位。 可在系统中增加一个重定位寄存器，用它来装入(存放)程序在内存中的起始地址，程序在执行时，真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的，从而实现动态重定位。 4。分区存储管理中常采用哪些分配策略？ 答： 固定式分区：又称静态分区，它是在系统初始化时，把内存空间划分为若干个大小不等的分区，分区的大小和分区的个数预先确定好，一旦划分好，在没有人工干预的情况下，内存的划分方式不变。 可变分区分配：与固定分区法相同，可变分区法也要使用分区说明表等数据结构对内存进行管理。但由于随着时间的推移，系统中分区的个数是不断变化的。 5。最佳适应（Best Fit）算法和最坏适应（Worst Fit）算法优缺点： 最佳适应算法：要求按空闲区大小从小到大的次序组成空闲区可用表或自由链。当用户作业或进程申请一个空闲区时，存储管理程序从表头开始查找，当找到第一个满足要求的空闲区时，停止查找。如果该空闲区大于请求表中的请求长度，则与最先适应法时相同。将减去请求长度后的剩余空闲区部分留在可用表中。 最坏适应算法：要求空闲区按其大小递减的顺序组成空闲区可用表或自由链。当用户作业或进程申请一个空闲区时，先检查空闲区可用表或自由链的第一个空闲可用区的大小是否大于或等于所要求的内存长度，若可用表或自由链的第一个项所示空闲区长度小于所要求的，则分配失败，否则从空闲区可用表或自由链中分配相应的存储空间给用户，然后修改和调整空闲区可用表或自由链。 优缺点： 最佳适应算法使剩下的空间尽量最小，但有可能由于空间过小导致其他程序无法使用而变成碎片。 最坏适应算法使剩下的空间尽量最大，减少了产生碎片的机会，但会使空闲分区大的分区较少，无法满足后面需求存储空间较大的作业。 三、应用题： 1．在可变分区存储管理中，按地址法组织当前的空闲分区，其大小分别为：10KB，4KB，20KB，18KB，7KB，9KB，12KB和15KB。现在依次有3个存储请求为：12KB，10KB，9KB。试问使用最先适应算法时的分配情形如何？最佳适应、最坏适应呢？（不考虑存储释放情况） （1）最先适应算法

实验4 内存管理

实验4 内存管理 学校：FJUT 学号：3131903229 班级：计算机1302 姓名：姜峰 注：其中LFU和NRU算法运行结果可能与其他人不同，只是实现方式不同，基本思路符合就可以。 一. 实验学时与类型 学时：2，课外学时：自定 实验类型：设计性实验 二. 实验目的 模拟实现请求页式存储管理中常用页面置换算法，理会操作系统对内存的调度管理。 三. 实验内容 要求：各算法要给出详细流程图以及执行结果截图。 假设有一程序某次运行访问的页面依次是：0,1,2,4,3,4,5,1,2,5,1,2,3,4,5,6，请给出采用下列各页面置换算法时页面的换进换出情况，并计算各调度算法的命中率（命中率=非缺页次数/总访问次数），初始物理内存为空，物理内存可在4～20页中选择。 (1) FIFO：最先进入的页被淘汰； (2) LRU：最近最少使用的页被淘汰； (3) OPT：最不常用的页被淘汰；(选做) (4) LFU：访问次数最少的页被淘汰(LFU)。(选做) 源代码： #include #include #include #include #define MAXNUM 100 struct Phy_Memory{ //定义一个物理内存结构体char Page; int time; }; char *OutPut; struct Phy_Memory *Phy_Page; void Print(char *PageStr,int Phy_PageNum,int absence){ //打印图解函数int i,j; for(i=0;i

实验四 固定分区存储管理

实验四固定分区存储管理 一、实验目的 通过编写固定分区存储管理的模拟程序，加深对操作系统存储管理功能中的固定分区管理方式、主存分配表等相应知识的理解。二、实验内容 （1）作业J3请求资源，申请5K大小的内存空间； （2）作业J4申请33K大小的内存空间； （3）作业J1执行完毕，释放空间 4、编写程序实现相应存储空间的分配和去配，若请求成功，修改主存分配表，并输出该表，若请求不能满足，输出“分配失败”。（其中不考虑空闲分区的移动）。

实验代码： #include #include #include #include #include using namespace std; //定义进程资源类 class Resource { public : string name; //用来表示占用进程 int num; //用来标识分区号 int begin; //用来存放其实地址 int length; //用来标识内存长度 int take; //用来表示当前的该资源是否被占用 Resource(int n,int b,int l,int t) { num = n; begin = b; length = l; take = t; } }; //定义输出类 class Output { public : string o_name; int o_num; int o_begin; int o_length; int o_take; }; //申请资源请求 bool Request(string name,int len,vector &res) { vector r;

操作系统-实验3,存储管理

操作系统实验报告实验题目：存储管理 专业 学生姓名 班级学号 指导教师胡惠娟 指导单位计算机学院 日期

一、实验目的 1、理解操作系统存储管理原理 操作系统的发展使得系统完成了大部分的内存管理工作。对于程序员而言，这些内存管理的过程完全透明不可见。因此，程序员开发时从不关心系统如何为自己分配内存，而且永远认为系统可以分配给程序所需要的内存。在程序开发时，程序员真正需要做的就是：申请内存、使用内存、释放内存，其他一概无需过问。 2、研读Linux 内存管理所用到的文件include/linux/mm.h,主要包括两个数据结构：mem_map、free_area 3、在Linux 下，用malloc（）函数实现cat或copy命令。 二、实验指导 1、相关函数 1）内存动态分配函数 #include void *malloc(size_t size) 该函数分配指定大小size个字节的内存空间，成功时返回分配内存的指针（即所分配内存的地址）。该内存区域没有清空。 2） void free(void * addr); 该函数释放由malloc()分配的内存，addr是要释放内存空间的起始地址，并且addr必须是被以前malloc( )调用返回的。 2、参考程序 例程1：申请内存、使用内存以及释放一块内存 #include #include #include int main(void) { char * str; if ((str=(char*)malloc(10))==NULL) { printf("not enough memory to allocate buffer\\n"); exit(1); } strcpy(str,"hello"); printf("string is %s\\n",str); free(str); return 0; } （要求：1、以自己的学号命名C程序；2、能够输出内存空间无法分配的信息）

实验五 存储管理

实验五存储管理 一、实验目的 存储管理的主要功能之一是合理地分配空间。请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。 本实验的目的是通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的技术特点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。 二、实验学时 2学时 三、实验内容 （1）通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。指令的地址按下述原则生成： ①50%的指令是顺序执行的； ②50%的指令是均匀分布在前地址部分； ③50%的指令是均匀分布在后地址部分。 具体的实施方法是： ①在 [0，319] 的指令之间随即选取一起点m; ②顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令； ③在前地址[0，m+1]中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m′； ④顺序执行一条指令，其地址为 m′+ 1； ⑤在后地址[m′+ 2，319]中随机选取一条指令并执行； ⑥重复上述步骤①-⑤，直到执行320次指令。 （2）将指令序列变换为页地址流 设：①页面大小为1k； ②用户内存容量为4页到32页； ③用户虚存容量为32k。 在用户虚存中，按每k存放10条指令排在虚存地址，即320条指令在虚存中的存放方式为： 第0条-第9条指令为第0页（对应虚存地址为[0，9]）； 第10条-第19条指令为第一页（对应虚存地址为[10，19]）； …… 第310条~第319条指令为第31页（对应虚地址为[310，319]）。 按以上方式，用户指令可组成32页。 （3）基于一个虚拟存储区和内存工作区，设计下述算法并计算访问命中率。 1、最佳淘汰算法（OPT） 2、先进先出的算法（FIFO） 3、最近最久未使用算法（LRU） 4、简单时钟(钟表)算法（CLOCK） 命中率＝１－页面失效次数／页地址流(序列)长度

实验4-虚拟存储管理

河南工业大学实验报告 课程操作系统原理实验名称实验4：虚拟存储管理 院系_ 国际高等技术学院专业班级__ 国计0901班 姓名__ 杨小杰学号__ 200938940134 指导老师马宏琳日期 2011-11-17 一.实验目的 通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的特 点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。 二.实验内容及要求 1) 通过随机数产生一个指令序列，共320条指令； 2) 将指令序列变换为页面号； 3) 计算FIFO算法在分配不同内存块下的命中率。（假设分配的内存块从4 块至32块。） 三、程序设计说明 设计一个虚拟存储区和内存工作区，使用FIFO算法计算访问命中率。 首先用Srand（）和rand（）函数定义和产生指令序列，然后将指令序列变 换成相应的页面号，并针对FIFO算法计算相应的命中率。 命中率=1-缺页率 相关定义如下： 1. 数据结构 （1）页面类型结构pl_type中 pn页号， pfn块号，counter为一个周期内访问页面次数，time为访问 时间 （2）页面控制结构中 pfc[total_vp]定义用户进程虚页控制结构 *freepf_head为空页面头的指针 *busypf_head为忙页面头的指针 *busypf_tail为忙页面尾的指针 2．函数定义 （1）void initialize（）：初始化函数，给每个相关的页面赋值 （2）void FIFO（）：计算使用FIFO算法时的命中率 3.变量定义 （1）int a[total_instruction]：指令流数组 （2）int page[total_instruction]：每条指令所属页号 （3）int offset[total_instruction]：每页装入10条指令后取模运算页

存储管理实验报告

GDOU-B-11-112广东海洋大学学生实验报告书（学生用表） 实验名称存储管理课程名称操作系统课程号 学院(系) 软件学院专业软件工程班级 学生姓名学号实验地点实验日期 一、实验目的 修改MINIX操作系统内存管理的源程序，将MINIX的首次适应算法改为最佳适应和最差适应算 法，对修改之后的MINIX源代码进行重新编译和重新启动，以测试你修改的正确性。 二、实验内容 1、打开Minix3，进入alloc.c所在目录 2、修改原算法为最佳适应算法(BEST_FIT)和最差适应算法(WORST_FIT)的程序如下： #include "pm.h" #include #include #include #include #include "mproc.h" #include "../../kernel/const.h" #include "../../kernel/config.h" #include "../../kernel/type.h" #define NR_HOLES (2*NR_PROCS) /* max # entries in hole table */ #define NIL_HOLE (struct hole *) 0 PRIV ATE struct hole { struct hole *h_next; /* pointer to next entry on the list */ phys_clicks h_base; /* where does the hole begin? */ phys_clicks h_len; /* how big is the hole? */ } hole[NR_HOLES]; PRIV ATE u32_t high_watermark=0; PRIV ATE struct hole *hole_head; /* pointer to first hole */ PRIV ATE struct hole *free_slots;/* ptr to list of unused table slots */ #define swap_base ((phys_clicks) -1) FORWARD _PROTOTYPE( void del_slot, (struct hole *prev_ptr, struct hole *hp) ); FORWARD _PROTOTYPE( void merge, (struct hole *hp) ); #define swap_out() (0)

存储管理实验报告

广东海洋大学学生实验报告书（学生用表） 实验名称存储管理课程名称操作系统课程号 学院(系) 软件学院专业软件工程班级 学生姓名学号实验地点实验日期 一、实验目的 修改MINIX操作系统内存管理的源程序，将MINIX的首次适应算法改为最佳适应和最差适应算 法，对修改之后的MINIX源代码进行重新编译和重新启动，以测试你修改的正确性。 二、实验内容 1、打开Minix3，进入alloc.c所在目录 2、修改原算法为最佳适应算法(BEST_FIT)和最差适应算法(WORST_FIT)的程序如下： #include "pm.h" #include #include #include #include #include "mproc.h" #include "../../kernel/const.h" #include "../../kernel/config.h" #include "../../kernel/type.h" #define NR_HOLES (2*NR_PROCS) /* max # entries in hole table */ #define NIL_HOLE (struct hole *) 0 PRIV ATE struct hole { struct hole *h_next; /* pointer to next entry on the list */ phys_clicks h_base; /* where does the hole begin? */ phys_clicks h_len; /* how big is the hole? */ } hole[NR_HOLES]; PRIV ATE u32_t high_watermark=0; PRIV ATE struct hole *hole_head; /* pointer to first hole */ PRIV ATE struct hole *free_slots;/* ptr to list of unused table slots */ #define swap_base ((phys_clicks) -1) FORWARD _PROTOTYPE( void del_slot, (struct hole *prev_ptr, struct hole *hp) ); FORWARD _PROTOTYPE( void merge, (struct hole *hp) ); #define swap_out() (0) GDOU-B-11-112