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同组同学学号:#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include <string.h>int main(void){char *str; /* 为字符串申请分配一块内存 */if ((str = (char *) malloc(10)) == NULL){printf("Not enough memory to allocate buffer\n");return(1); /* 若失败则结束程序 */} /* 复制 "Hello" 字符串到分配到的内存 */strcpy(str, "Hello"); /* 打印出字符串和其所在的地址 */printf("String is %s\n Address is %p\n", str, str); /* 重分配刚才申请到的内存空间, 申请增大一倍 */if ((str = (char *) realloc(str, 20)) == NULL) { printf("Not enough memory to allocate buffer\n"); return(1); /* 监测申请结果, 若失败则结束程序, 养成这个好习惯 */} /* 打印出重分配后的地址 */printf("String is %s\n New address is %p\n", str, str); /* 释放内存空间 */free(str);return 0;}调试过后得出结果截图如下:#include <stdio.h>#include <alloca.h>void test(int a){char *newstack;/* 申请一块内存空间*/newstack = (char *) alloca(len);if (newstack)/* 若成功, 则打印出空间大小和起始地址*/ printf("Alloca(0x%X) returned %p\n",len,newstack);else/* 失败则报告错误, 我们是做实验, 目前无需退出*/ printf("Alloca(0x%X) failed\n",len)；} /* 函数退出, 内存自动释放, 无需干预*/void main(){/* 申请一块256字节大小的内存空间, 观察输出情况*/ test(256);/* 再申请一块更大内存空间, 观察输出情况*/test(16384);}调试结果截图如下:根据练习二改编程序如下:#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include <string.h>int main(void){char *str;/* 为字符串申请分配一块内存 */if ((str = (char *) malloc(20)) == NULL){printf("Not enough memory to allocate buffer\n"); return(1); /* 若失败则结束程序 */}/* 复制 "Hello" 字符串到分配到的内存 */strcpy(str, "My name is Li Caihong!");/* 打印出字符串和其所在的地址 */printf("String is %s\n Address is %p\n", str, str); /* 重分配刚才申请到的内存空间, 申请增大一倍 */if ((str = (char *) realloc(str, 40)) == NULL){ printf("Not enough memory to allocate buffer\n"); return(1);/* 监测申请结果, 若失败则结束程序, 养成这个好习惯 */}/* 打印出重分配后的地址 */printf("String is %s\n New address is %p\n", str, str);/* 释放内存空间*/free(str);return 0; }在该程序中, 我将程序中的“Hello”改为“My name is Li Caihong!”首次调试出来的结果显示内存太小, 出现的结果有很多不认识的代码。
存储器管理实验实验报告一、实验目的存储器管理是操作系统的重要组成部分，本次实验的目的在于深入理解存储器管理的基本原理和方法，通过实际操作和观察，掌握存储器分配与回收的算法，以及页面置换算法的实现和性能评估。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10，编程语言为 C+＋，开发工具为 Visual Studio 2019。
三、实验内容与步骤（一）存储器分配与回收算法实现1、首次适应算法（1）原理：从空闲分区链的首地址开始查找，找到第一个满足需求的空闲分区进行分配。
（2）实现步骤：建立空闲分区链表，每个节点包含分区的起始地址、大小和状态（已分配或空闲）。
当有分配请求时，从链表头部开始遍历，找到第一个大小满足需求的空闲分区。
将该分区进行分割，一部分分配给请求，剩余部分仍作为空闲分区留在链表中。
若找不到满足需求的空闲分区，则返回分配失败。
2、最佳适应算法（1）原理：从空闲分区链中选择与需求大小最接近的空闲分区进行分配。
（2）实现步骤：建立空闲分区链表，每个节点包含分区的起始地址、大小和状态。
当有分配请求时，遍历整个链表，计算每个空闲分区与需求大小的差值。
选择差值最小的空闲分区进行分配，若有多个差值相同且最小的分区，选择其中起始地址最小的分区。
对选中的分区进行分割和处理，与首次适应算法类似。
3、最坏适应算法（1）原理：选择空闲分区链中最大的空闲分区进行分配。
（2）实现步骤：建立空闲分区链表，每个节点包含分区的起始地址、大小和状态。
当有分配请求时，遍历链表，找到最大的空闲分区。
对该分区进行分配和处理。
（二）页面置换算法实现1、先进先出（FIFO）页面置换算法（1）原理：选择在内存中驻留时间最久的页面进行置换。
（2）实现步骤：建立页面访问序列。
为每个页面设置一个进入内存的时间戳。
当发生缺页中断时，选择时间戳最早的页面进行置换。
2、最近最久未使用（LRU）页面置换算法（1）原理：选择最近一段时间内最长时间未被访问的页面进行置换。
一目的与要求(1) 请求页式虚存管理是常用的虚拟存储管理方案之一。
(2) 通过请求页式虚存管理中对页面置换算法的模拟，加深理解虚拟存储技术的特点。
(3) 模拟页式虚拟存储管理中硬件的地址转换和缺页中断,并用先进先出调度算法(FIFO)处理缺页中断.二实验内容或题目(1)本实验要求使用C语言编程模拟一个拥有若干个虚页的进程在给定的若干个实页中运行、并在缺页中断发生时分别使用FIFO和LRU算法进行页面置换的情形。
(2)虚页的个数可以事先给定（例如10个），对这些虚页访问的页地址流（其长度可以事先给定，例如20次虚页访问）可以由程序随机产生，也可以事先保存在文件中。
(3)要求程序运行时屏幕能显示出置换过程中的状态信息并输出访问结束时的页面命中率。
(4)程序应允许通过为该进程分配不同的实页数，来比较两种置换算法的稳定性。
三实验步骤与源程序（1）实验步骤1、理解好相关实验说明。
2、根据实验说明，画出相应的程序流程图。
3、按照程序流程图，用C语言编程并实现。
（2）流程图如下：①虚页和实页结构在虚页结构中，pn代表虚页号，因为共10个虚页，所以pn的取值范围是0—9。
pfn代表实页号，当一虚页未装入实页时，此项值为-1；当该虚页已装入某一实页时，此项值为所装入的实页的实页号pfn。
time项在FIFO算法中不使用，在LRU中用来存放对该虚页的最近访问时间。
在实页结构中中，pn代表虚页号，表示pn所代表的虚页目前正放在此实页中。
pfn代表实页号，取值范围（0—n-1）由动态指派的实页数n所决定。
next是一个指向实页结构体的指针，用于多个实页以链表形式组织起来，关于实页链表的组织详见下面第4点。
②程序流程图如下：（3）源程序如下:#include<iostream.h>#define M 40int N;struct Pro{int num,time;};int Input(int m,Pro p[M]){cout<<"请输入实际页数:";do{cin>>m;if(m>M)cout<<"数目太多，请重试"<<endl;else break;}while(1);//cout<<"请输入各页面号:";for(int i=0;i<m;i++){cout<<"第"<<i<<"个页面号为:";cin>>p[i].num;p[i].time=0;}return m;}void print(Pro *page1)//打印当前的页面{Pro *page=new Pro[N];page=page1;for(int i=0;i<N;i++)cout<<page[i].num<<" ";cout<<endl;}int Search(int e,Pro *page1 ){Pro *page=new Pro[N];page=page1;for(int i=0;i<N;i++)if(e==page[i].num)return i; return -1;}int Max(Pro *page1){Pro *page=new Pro[N];page=page1;int e=page[0].time,i=0;while(i<N)//找出离现在时间最长的页面{if(e<page[i].time)e=page[i].time;i++;}for( i=0;i<N;i++)if(e==page[i].time)return i;return -1;}int Compfu(Pro *page1,int i,int t,Pro p[M]){Pro *page=new Pro[N];page=page1;int count=0;for(int j=i;j<M;j++){if(page[t].num==p[j].num )break;else count++;}return count;}int main(){cout<<"可用内存页面数:";cin>>N;Pro p[M];Pro *page=new Pro[N];char c;int m=0,t=0;float n=0;m=Input(m,p);do{for(int i=0;i<N;i++)//初试化页面基本情况{page[i].num=0;page[i].time=2-i;}i=0;cout<<"************************"<<endl;cout<<"*****f:FIFO页面置换*****"<<endl;cout<<"*****l:LRU页面置换******"<<endl;cout<<"*****o:OPT页面置换******"<<endl;cout<<"*****按其它键结束*******"<<endl;cout<<"************************"<<endl;cout<<"请选择操作类型(f,l,o):";cin>>c;if(c=='f')//FIFO页面置换{n=0;cout<<"页面置换情况: "<<endl;while(i<m){if(Search(p[i].num,page)>=0)i++;//找到相同的页面else{if(t==N)t=0;else{n++;//page[t].num=p[i].num;print(page);t++;}}}cout<<"缺页次数："<<n<<" 缺页率:"<<n/m<<endl; }if(c=='l')//LRU页面置换{ n=0;cout<<"页面置换情况: "<<endl;while(i<m){int k;k=t=Search(p[i].num,page);if(t>=0)page[t].time=0;else{n++;t=Max(page);page[t].num=p[i].num;page[t].time=0;}if(t==0){page[t+1].time++;page[t+2].time++;}if(t==1){page[2].time++;page[0].time++;}if(t==2){page[1].time++;page[0].time++;}if(k==-1) print(page); i++;}cout<<"缺页次数："<<n<<" 缺页率："<<n/m<<endl;}if(c=='o')//OPT页面置换{n=0;while(i<m){if(Search(p[i].num,page)>=0)i++;else{int temp=0,cn;for(t=0;t<N;t++){if(temp<Compfu(page,i,t,p)){temp=Compfu(page,i,t,p); cn=t;}}page[cn]=p[i];n++;print(page);i++;}}cout<<"缺页次数："<<n<<" 缺页率："<<n/m<<endl; }}while(c=='f'||c=='l'||c=='o');return 0;});四测试数据与实验结果五结果分析与实验体会通过上机，我了解了许多关于操作系统的专业知识。
实验三内存管理 (1)一．实验目的 (1)二．实验内容 (1)三．实验设计 (1)四．模拟实验 (2)First.cpp (2)First.h (4)Next.cpp (6)Next.h (8)五．实验结果 (11)六．实验总结 (13)实验三内存管理一．实验目的构造一个没有虚存功能的内存管理系统，并进行测试和对不同分配策略的性能展开比较评估。
本次实验，选择的分配策略：First-fit 和next-fit二．实验内容1、设计一个内存管理器，支持至少两种分配策略（本实验使用firstfit策略和nextfit策略）；2、分别对不同的策略进行性能评估三．实验设计1.内存unsigned char mm[65536];2.用户接口用户接口函数：int mm_init() //初始化int mm_request(int n) //申请空间void mm_release(int p) //释放空间3．计算请求尺寸srand((unsigned char)time(NULL));tmp = (rand() % 1024) + 1; //最大申请10244.选择待释放的块tmp = (rand() % j);while(p[tmp] == -1){tmp = rand() % j;}requestsize = requestsize - BinToInt(&mm[p[tmp] + 4]);mm_release(p[tmp]);cout << "释放指针" << p[tmp] << endl;p[tmp] = -1;四．模拟实验实现两个版本的内存管理器，分配策略分别为：first-fit和next-fit First.cpp#include <iostream>#include <stdio.h>#include <windows.h>#include <time.h>#include "first.h"using namespace std;int main(){int i;int j = 0; //分配指针数int p[1000]; //用于存放分配出的指针int tmp;int requestsize = 0; //统计申请空间int k = 0; //统计搜索步数srand((unsigned char)time(NULL));step = 0;mm_init();for(i = 0; i < 30; i++) //模拟30步{cout << "第" << i + 1 << " 步" << endl;do{tmp = (rand() % 1024) + 1; //最大申请1024cout << "申请空间" << tmp << " 字节" << endl;p[j] = mm_request(tmp);if(p[j] != -1){requestsize = requestsize+tmp;k = k + step;cout << "分配指针" << p[j] << endl;cout << endl;j++;}else{cout << "剩余空间不足，分配失败" << endl;}}while(p[j] != -1);tmp = (rand() % j);while(p[tmp] == -1){tmp = rand() % j;}requestsize = requestsize - BinToInt(&mm[p[tmp] + 4]);mm_release(p[tmp]);cout << "释放指针" << p[tmp] << endl;p[tmp] = -1;//以下为性能统计指标cout << endl;cout << "平均申请空间：" << (double)requestsize / (double)j << " 字节" << endl;cout << "平均空间利用率：" << (double)requestsize/(double)65536 << endl;cout << "平均搜索步数：" << (double)k/(double)j << endl;cout << endl;if((i + 1) % 5 == 0){system("pause");}}}First.hunsigned char mm[65536];int step; //记录搜索步数int BinToInt(unsigned char *s) //把char类型变成int{int i;char tmp[4];int t;for(i = 0; i < 4; i++){ tmp[3 - i] = s[i]; }memcpy(&t,tmp,4);return t;}void IntToBin(int s, unsigned char *t) //把int类型变成char{int i;char tmp[4];memcpy(tmp,&s,4);for(i = 0; i < 4; i++){t[i] = tmp[3 - i]; }}int mm_init(){memset(mm, 0, 65536);IntToBin(-1, mm); //前向指针置-1 放在数组的第一个位置IntToBin(65536, &mm[4]); //整个块大小，放在第四个位置IntToBin(-1, &mm[65536-4]); //后向指针置-1 放在数组的倒数第四个位置return 0;}int mm_request(int n){ //四字节前向指针、四字节块大小、一字节状态、N字节可用内存、四字节后向指针int pointer = 0;step = 0;while((mm[pointer+8]==1)||((n+26)>=BinToInt(&mm[pointer+4]))) //pointer+4 表示块大小{//mm[pointer+8]==1 状态位是一，说明这一块已经被分配//n+26 申请的空间+管理开销pointer=BinToInt(&mm[pointer+BinToInt(&mm[pointer+4])-4]); //找到后向指针if(mm[pointer+8] != 1){step++;//非空闲块不在链内，不计步数}if(pointer == -1){return -1;}}mm[pointer + 8] = 1; //修改本块标志位IntToBin(pointer + 4 + 4 + 1 + n + 4, &mm[pointer + 9 + n]); //修改本块后向指针IntToBin(pointer, &mm[pointer + 4 + 4 + 1 + n + 4]); //修改后块前向指针IntToBin(BinToInt(&mm[pointer + 4]) - n - 13, &mm[pointer + 4 + 4 + 1 + n + 4 + 4]); //修改后块大小IntToBin(n + 13,&mm[pointer + 4]); //修改本块大小return pointer;}void mm_release(int p){int pre;int bac;pre = BinToInt(&mm[p]);bac = BinToInt(&mm[p + BinToInt(&mm[p + 4]) - 4]);mm[p + 8] = 0; //修改本块标志位if(BinToInt(&mm[bac+8]) == 0) //如果后块未使用{IntToBin(0,&mm[p+BinToInt(&mm[p + 4]) - 4]); //清空本块后向指针IntToBin(0,&mm[bac]); //清空后块前向指针IntToBin(BinToInt(&mm[p + 4]) + BinToInt(&mm[bac + 4]), &mm[p + 4]); //修改本块大小if(BinToInt(&mm[bac + BinToInt(&mm[bac + 4]) - 4]) != -1) //如果后块不是最后一块{IntToBin(p, &mm[BinToInt(&mm[bac + BinToInt(&mm[bac + 4]) - 4])]); //修改后块的后块前向指针}IntToBin(0, &mm[bac + 4]); //清空后块大小}if(pre == -1){return;}if(BinToInt(&mm[pre + 8]) == 0) //如果前块未使用{IntToBin(0, &mm[pre + BinToInt(&mm[pre + 4]) - 4]); //清空前块后向指针IntToBin(BinToInt(&mm[pre + 4]) + BinToInt(&mm[p + 4]), &mm[pre + 4]); //修改前块大小IntToBin(pre, &mm[BinToInt(&mm[p + BinToInt(&mm[p + 4]) - 4])]); //修改后块前向指针IntToBin(0, &mm[p + 4]); //清空本块大小IntToBin(0, &mm[p]); //清空本块前向指针}}Next.cpp#include <iostream>#include <stdio.h>#include <windows.h>#include <time.h>#include "next.h"using namespace std;int main(){int i;int j = 0; //分配指针数int p[1000]; //用于存放分配出的指针int tmp;int requestsize = 0; //统计申请空间int k = 0; //统计搜索步数srand((unsigned char)time(NULL));step = 0;next = 0;end = -1;mm_init();for(i = 0; i < 30; i++)//模拟30步{cout << "这是第" << i + 1 << " 步" << endl;do{tmp = (rand() % 1024) + 1; //最大申请1024cout << "申请空间" << tmp << " 字节" << endl;p[j] = mm_request(tmp);if(p[j] != -1){requestsize = requestsize + tmp;k = k + step;cout << "分配指针：" << p[j] << endl;cout << endl;j++;}else{cout << "剩余空间不足，分配失败。
操作系统存储管理实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过编写一段程序，实现对内存的分配和回收操作，并验证算法的正确性和性能。
二、实验内容1.实现首次适应算法首次适应算法是一种动态分配的内存管理算法，通过从低地址往高地址内存块，找到第一个满足需求的空闲块进行分配。
具体实现过程如下：（1）初始化内存空间，设置内存块的大小和地址范围；（2）编写一个函数，实现内存的分配操作，根据需求大小找到第一个合适的空闲块，并在其前后设置相应的标志位；（3）编写一个函数，实现内存的回收操作，根据释放块的地址，将其前后的标志位进行合并；（4）模拟应用程序的运行，测试内存的分配和回收操作。
2.实现最佳适应算法最佳适应算法是一种动态分配的内存管理算法，通过整个内存空间，找到最小的满足需求的空闲块进行分配。
具体实现过程如下：（1）初始化内存空间，设置内存块的大小和地址范围；（2）编写一个函数，实现内存的分配操作，遍历整个内存空间，找到满足需求且大小最小的空闲块进行分配；（3）编写一个函数，实现内存的回收操作，根据释放块的地址，将其前后的标志位进行合并；（4）模拟应用程序的运行，测试内存的分配和回收操作。
三、实验结果1.首次适应算法经过测试，首次适应算法能够正确地进行内存的分配和回收操作，并且算法的性能良好。
尽管首次适应算法在分配过程中可能会产生碎片，但是由于它从低地址开始，可以在较短的时间内找到满足需求的空闲块。
在实际应用中，首次适应算法被广泛采用。
2.最佳适应算法经过测试，最佳适应算法能够正确地进行内存的分配和回收操作，并且算法的性能较好。
最佳适应算法会整个内存空间，找到大小最小的满足需求的空闲块。
因此，在分配过程中不会产生很多的碎片，但是算法的执行时间较长。
四、实验总结通过本次实验，我们成功地实现了首次适应算法和最佳适应算法，并对算法的正确性和性能进行了验证。
两种算法在内存的分配和回收过程中都表现出良好的性能，可广泛应用于实际场景中。
实验四操作系统存储管理实验报告一、实验目的本次操作系统存储管理实验的主要目的是深入理解操作系统中存储管理的基本原理和方法，通过实际操作和观察，掌握内存分配、回收、地址转换等关键技术，提高对操作系统存储管理机制的认识和应用能力。
二、实验环境操作系统：Windows 10开发工具：Visual Studio 2019三、实验原理1、内存分配方式连续分配：分为单一连续分配和分区式分配（固定分区和动态分区）。
离散分配：分页存储管理、分段存储管理、段页式存储管理。
2、内存回收算法首次适应算法：从内存低地址开始查找，找到第一个满足要求的空闲分区进行分配。
最佳适应算法：选择大小最接近作业需求的空闲分区进行分配。
最坏适应算法：选择最大的空闲分区进行分配。
3、地址转换逻辑地址到物理地址的转换：在分页存储管理中，通过页表实现；在分段存储管理中，通过段表实现。
四、实验内容及步骤1、连续内存分配实验设计一个简单的内存分配程序，模拟固定分区和动态分区两种分配方式。
输入作业的大小和请求分配的分区类型，程序输出分配的结果（成功或失败）以及分配后的内存状态。
2、内存回收实验在上述连续内存分配实验的基础上，添加内存回收功能。
输入要回收的作业号，程序执行回收操作，并输出回收后的内存状态。
3、离散内存分配实验实现分页存储管理的地址转换功能。
输入逻辑地址，程序计算并输出对应的物理地址。
4、存储管理算法比较实验分别使用首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法进行内存分配和回收操作。
记录不同算法在不同作业序列下的内存利用率和分配时间，比较它们的性能。
五、实验结果与分析1、连续内存分配实验结果固定分区分配方式：在固定分区大小的情况下，对于作业大小小于或等于分区大小的请求能够成功分配，否则分配失败。
内存状态显示清晰，分区的使用和空闲情况一目了然。
动态分区分配方式：能够根据作业的大小动态地分配内存，但容易产生内存碎片。
2、内存回收实验结果成功回收指定作业占用的内存空间，内存状态得到及时更新，空闲分区得到合并，提高了内存的利用率。
计算机操作系统实验三存储器管理引言存储器管理是计算机操作系统中非常重要的一部分。
它负责管理计算机中的存储器资源，以便有效地分配和管理内存。
在操作系统的设计和实现中，存储器管理的性能和效率对整个系统的稳定性和性能有着重要的影响。
本文档将介绍计算机操作系统实验三中的存储器管理的实验内容及相关的知识点。
我们将从内存分区管理、页式存储管理和段式存储管理三个方面进行讨论。
内存分区管理内存分区管理是一种常见的存储器管理方法，旨在将物理内存分成若干个不同大小的区域，以便为不同的进程分配内存。
在实验三中，我们将学习和实现两种内存分区管理算法：首次适应算法和最佳适应算法。
首次适应算法是一种简单直观的算法，它从内存的起始位置开始查找第一个满足要求的空闲分区。
而最佳适应算法则是通过遍历整个内存空间，选择最合适的空闲分区来满足进程的内存需求。
通过实验，我们将学习如何实现这两种算法，并通过比较它们的性能和效果来深入理解内存分区管理的原理和实现。
页式存储管理页式存储管理是一种将物理内存分成固定大小的页框（page frame）和逻辑地址分成固定大小的页面（page）的管理方法。
在操作系统中，虚拟内存通过将进程的地址空间划分成大小相等的页面，并与物理内存中的页框相对应，实现了大容量的存储管理和地址空间共享。
在实验三中，我们将学习和实现页式存储管理的基本原理和算法。
我们将了解页表的结构和作用，以及如何通过页表将逻辑地址转换为物理地址。
此外，我们还将学习页面置换算法，用于处理内存不足时的页面置换问题。
段式存储管理段式存储管理是一种将逻辑地址分成不同大小的段并与物理内存中的段相对应的管理方法。
在操作系统的设计中，段式存储管理可以提供更灵活的地址空间管理和内存分配。
实验三将介绍段式存储管理的基本原理和实现方法。
我们将学习段表的结构和作用，以及如何通过段表将逻辑地址转换为物理地址。
同时，我们还将探讨段的分配和释放过程，并学习如何处理外部碎片的问题。
操作系统存储管理实验报告一、实验目的操作系统的存储管理是计算机系统中非常重要的组成部分，它直接影响着系统的性能和资源利用率。
本次实验的目的在于深入理解操作系统中存储管理的基本原理和方法，通过实际操作和观察，掌握存储分配、回收、地址转换等关键技术，并对不同存储管理策略的性能进行分析和比较。
二、实验环境本次实验在 Windows 10 操作系统下进行，使用 Visual Studio 2019 作为编程环境，编程语言为 C+＋。
三、实验内容（一）固定分区存储管理1、原理固定分区存储管理将内存空间划分为若干个固定大小的分区，每个分区只能装入一道作业。
分区的大小可以相等，也可以不等。
2、实现创建一个固定大小的内存空间数组，模拟内存分区。
为每个分区设置状态标志（已分配或空闲），并实现作业的分配和回收算法。
3、实验结果与分析通过输入不同大小的作业请求，观察内存的分配和回收情况。
分析固定分区存储管理的优缺点，如内存利用率低、存在内部碎片等。
（二）可变分区存储管理1、原理可变分区存储管理根据作业的实际需求动态地划分内存空间，分区的大小和数量是可变的。
2、实现使用链表或数组来管理内存空间，记录每个分区的起始地址、大小和状态。
实现首次适应、最佳适应和最坏适应等分配算法，以及分区的合并和回收算法。
3、实验结果与分析比较不同分配算法的性能，如分配时间、内存利用率等。
观察内存碎片的产生和处理情况，分析可变分区存储管理的优缺点。
（三）页式存储管理1、原理页式存储管理将内存空间和作业都划分为固定大小的页，通过页表将逻辑地址转换为物理地址。
2、实现设计页表结构，实现逻辑地址到物理地址的转换算法。
模拟页面的调入和调出过程，处理缺页中断。
3、实验结果与分析测量页式存储管理的页面置换算法（如先进先出、最近最少使用等）的命中率，分析其对系统性能的影响。
探讨页大小的选择对存储管理的影响。
（四）段式存储管理1、原理段式存储管理将作业按照逻辑结构划分为若干个段，每个段有自己的名字和长度。
实验四操作系统存储管理实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解操作系统中存储管理的基本原理和方法，通过实际操作和观察，掌握内存分配与回收、页面置换算法等关键概念，并能够分析和解决存储管理中可能出现的问题。
二、实验环境本次实验在装有 Windows 操作系统的计算机上进行，使用了 Visual Studio 等编程工具和相关的调试环境。
三、实验内容（一）内存分配与回收算法实现1、首次适应算法首次适应算法从内存的起始位置开始查找，找到第一个能够满足需求的空闲分区进行分配。
在实现过程中，我们通过建立一个空闲分区链表来管理内存空间，每次分配时从表头开始查找。
2、最佳适应算法最佳适应算法会选择能够满足需求且大小最小的空闲分区进行分配。
为了实现该算法，在空闲分区链表中，分区按照大小从小到大的顺序排列，这样在查找时能够快速找到最合适的分区。
3、最坏适应算法最坏适应算法则选择最大的空闲分区进行分配。
同样通过对空闲分区链表的排序和查找来实现。
（二）页面置换算法模拟1、先进先出（FIFO）页面置换算法FIFO 算法按照页面进入内存的先后顺序进行置换，即先进入内存的页面先被置换出去。
在模拟过程中，使用一个队列来记录页面的进入顺序。
2、最近最久未使用（LRU）页面置换算法LRU 算法根据页面最近被使用的时间来决定置换顺序，最近最久未使用的页面将被置换。
通过为每个页面设置一个时间戳来记录其最近使用的时间，从而实现置换策略。
3、时钟（Clock）页面置换算法Clock 算法使用一个环形链表来模拟内存中的页面，通过指针的移动和页面的访问标志来决定置换页面。
四、实验步骤（一）内存分配与回收算法的实现步骤1、初始化内存空间，创建空闲分区链表，并为每个分区设置起始地址、大小和状态等信息。
2、对于首次适应算法，从链表表头开始遍历，找到第一个大小满足需求的空闲分区，进行分配，并修改分区的状态和大小。
3、对于最佳适应算法，在遍历链表时，选择大小最接近需求的空闲分区进行分配，并对链表进行相应的调整。
操作系统实验-存储管理操作系统实验-存储管理1、引言1.1 概述在操作系统中，存储管理是一个关键的任务。
它负责将程序和数据加载到内存中，管理内存的分配和回收，并确保不同进程之间的内存互不干扰。
本实验旨在深入了解并实践存储管理的相关概念和算法。
1.2 目的本实验的目的是让学生通过实际操作，了解存储管理的基本原理和常用算法，包括分页、分段和虚拟内存等。
通过实验，学生将学会如何实现内存分配和回收，以及处理内存碎片等问题。
1.3 实验环境- 操作系统：Windows、Linux、MacOS等- 编程语言：C、C++等2、实验步骤2.1 实验准备- 安装相应的开发环境和工具- 创建一个空白的项目文件夹，用于存放实验代码和相关文件2.2 实验一、分页存储管理- 理解分页存储管理的概念和原理- 实现一个简单的分页存储管理系统- 设计测试用例，验证分页存储管理的正确性和有效性2.3 实验二、分段存储管理- 理解分段存储管理的概念和原理- 实现一个简单的分段存储管理系统- 设计测试用例，验证分段存储管理的正确性和有效性2.4 实验三、虚拟存储管理- 理解虚拟存储管理的概念和原理- 实现一个简单的虚拟存储管理系统- 设计测试用例，验证虚拟存储管理的正确性和有效性3、实验结果分析3.1 分页存储管理结果分析- 分析分页存储管理系统的性能优缺点- 比较不同页面大小对系统性能的影响3.2 分段存储管理结果分析- 分析分段存储管理系统的性能优缺点- 比较不同段大小对系统性能的影响3.3 虚拟存储管理结果分析- 分析虚拟存储管理系统的性能优缺点- 比较不同页面置换算法对系统性能的影响4、总结与展望4.1 实验总结- 总结本次实验的收获和体会- 分析实验中遇到的问题和解决方法4.2 实验展望- 探讨存储管理领域的未来发展方向- 提出对本实验的改进意见和建议附件：无法律名词及注释：- 存储管理：操作系统中负责管理内存的任务，包括内存分配、回收和管理等功能。
实验三内存管理1一.实验目的 (1)二•实验内容 (1)三. 实验设计 (1)四. 模拟实验 (2)First.cpp (2)First.h (4)Next.cpp (6)Next.h (8)五•实验结果 (11)六.实验总结 (13)实验三内存管理一.实验目的构造一个没有虚存功能的内存管理系统，并进行测试和对不同分配策略的性能展开比较评估。
本次实验，选择的分配策略：First-fit和next-fit二.实验内容1、设计一个内存管理器，支持至少两种分配策略（本实验使用firstfit策略和nextfit策略）;2、分别对不同的策略进行性能评估三.实验设计1. 内存un sig ned char mm[65536];2. 用户接口用户接口函数：int mm」n it() //初始化int mm_request(int n)// 申请空间void mm_release(int p) // 释放空间3 •计算请求尺寸sran d(( un sig ned char)time(NULL));tmp = (rand() % 1024) + 1; // 最大申请10244•选择待释放的块tmp = (ran d() % j);while(p[tmp] == -1){tmp = ran d() % j;}requestsize = requestsize - Bi nTol nt(&m m[p[tmp] + 4]);mm_release(p[tmp]);cout << "释放指针"<< p[tmp] << endl;p[tmp] = -1;四.模拟实验实现两个版本的内存管理器，分配策略分别为：first-fit和next-fit First .cpp#include <iostream>#include <stdio.h>#include <windows.h>#include <time.h>#include "first.h"using namespace std;int main(){int i;int j = 0; // 分配指针数int p[1000]; // 用于存放分配出的指针int tmp;int requestsize = 0; // 统计申请空间int k = 0; // 统计搜索步数srand((unsigned char)time(NULL));step = 0;for(i = 0; i < 30; i++) // 模拟30 步{cout << "第"<< i + 1 << "步"<< endl;do{tmp = (rand() % 1024) + 1; // 最大申请1024cout << "申请空间"<< tmp << "字节"<< endl; p[j] = mm_request(tmp);if(p[j] != -1){requestsize = requestsize+tmp;k = k + step;cout << "分配指针"<< p[j] << endl;cout << endl;j++;}else{cout << "剩余空间不足，分配失败"<< endl;}}while(p[j] != -1);tmp = (rand() % j);while(p[tmp] == -1){tmp = rand() % j;}requestsize = requestsize - BinToInt (&m m[p[tmp] + 4]);mm_release(p[tmp]);cout << "释放指针"<< p[tmp] << endl;p[tmp] = -1;//以下为性能统计指标cout << endl;cout << "平均申请空间："<< (double)requestsize / (double)j << " 字节"<< endl;cout << "平均空间利用率："<< (double)requestsize/(double)65536 << endl;cout << "平均搜索步数："<< (double)k/(double)j << endl;cout << endl;if((i + 1) % 5 == 0){system("pause");}}}First ・hunsigned char mm[65536];int step; // 记录搜索步数int BinTolnt(unsigned char *s) // 把char 类型变成int{int i;char tmp[4];int t;for(i = 0; i < 4; i++){ tmp[3 - i] = s[i]; }memcpy (&t,tmp,4);return t;}void IntToBin(int s, unsigned char *t) // 把int 类型变成char{int i;char tmp[4];memcpy(tmp, &s,4);for(i = 0; i < 4; i++){t[i] = tmp[3 - i]; }}int mm_init(){memset(mm, 0, 65536);IntToBin(-1, mm); // 前向指针置-1放在数组的第一个位置IntToBin(65536, &m m[4]);// 整个块大小，放在第四个位置IntToBin(-1, &m m[65536-4]);// 后向指针置-1放在数组的倒数第四个位置return 0;}int mm_request(int n)N字节可用内存、四字节后向指针{ //四字节前向指针、四字节块大小、一字节状态、intpointer = 0;step = 0;while((mm[pointe 叶8]==1)||((n+26)>=BinTolnt(&mm[pointe 叶4]))) //pointe 叶4 表示块大小{//mm[pointe叶8]==1 状态位是一，说明这一块已经被分配//n+26 申请的空间+ 管理开销pointer=BinToInt(&mm[pointe 叶BinTolnt(&mm[pointe 叶4])-4]); // 找到后向指针if(mm[pointe 叶8] != 1){step++;//非空闲块不在链内，不计步数}if(pointer == -1){return -1;}}mm[pointer + 8] = 1; // 修改本块标志位IntToBin(pointer + 4 + 4 + 1 + n + 4, & mm[pointer + 9 + n]); // 修改本块后向指针IntToBin(pointer, & mm[pointer + 4 + 4 + 1 + n + 4]); // 修改后块前向指针IntToBin(BinToInt(&m m[pointer + 4]) - n - 13, &m m[pointer + 4 + 4 + 1 + n + 4 + 4]); // 修改后块大小IntToBin(n + 13,&mm[pointer + 4]); // 修改本块大小return pointer;}void mm_release(int p)I int pre;int bac;pre = BinToInt (&m m[p]);bac = BinToInt (&mm[p + BinToInt(&m m[p + 4]) - 4]);mm[p + 8] = 0; // 修改本块标志位if(BinToInt(&m m[bac+8]) == 0) // 如果后块未使用{IntToBin(0,&mm[p+BinTolnt(&m m[p + 4]) - 4]); //IntToBin(0,&m m[bac]); // 清空后块前向指针清空本块后向指针大小IntToBin(BinToInt(&mm[p + 4]) + BinToInt(&mm[bac+ 4]), &m m[p + 4]); // 修改本块if(BinTolnt(&mm[bac + BinToInt(&m m[bac + 4]) - 4]) != -1) // 如果后块不是最后一块{IntToBin(p, & mm[BinTolnt(&mm[bac + BinToInt(&mm[bac + 4]) - 4])]); // 修改后块的后块前向指针}IntToBin(0, &m m[bac + 4]); // 清空后块大小}if(pre == -1){return;}if(BinTolnt(&m m[pre + 8]) == 0) // 如果前块未使用{lntToBin(0, &m m[pre + BinToInt (&m m[pre + 4]) - 4]); // 清空前块后向指针lntToBin(BinTolnt(&m m[pre + 4]) + BinToInt(&m m[p + 4]), &m m[pre + 4]); // 修改前块大小IntToBin(pre, &m m[BinTolnt (&m m[p + BinToInt(&m m[p + 4]) - 4])]); // 修改后块前向指针IntToBin(0, &m m[p + 4]); // 清空本块大小IntToBin(0, &m m[p]); // 清空本块前向指针}}Next .cpp#include <iostream>#include <stdio.h>#include <windows.h>#include <time.h>#include "next.h"using namespace std;int main(){int i;int j = 0; // 分配指针数int p[1000]; // 用于存放分配出的指针int tmp;int requestsize = 0; // 统计申请空间int k = 0; // 统计搜索步数srand((unsigned char)time(NULL));step = 0;next = 0;end = -1;mm_init();for(i = 0; i < 30; i++)〃模拟30 步{cout << "这是第"<< i + 1 << "步"<< endl;do{tmp = (rand() % 1024) + 1; // 最大申请 1024 cout << "申请空间 "<< tmp << "字节"<< endl; p[j] = mm_request(tmp);if(p[j] != -1) {requestsize = requestsize + tmp; k = k + step;cout << "分配指针："<< p[j] << endl; cout << endl; j++; } else {cout << "剩余空间不足，分配失败。
