存储管理实验报告

存储管理实验报告(操作系统)

实验报告 课程名称:操作系统 实验项目名称:存储管理实验时间: 20120504 班级:姓名:学号: 实验目的:理解可变分区管理方式下采用最佳适应分配算法实现主存分配和回收。 对理论课中学习的内存管理中的概念作进一步的理解。 实验环境:winTC 实验内容及过程: 1、分配主存 采用最佳适应分配算法(Best fit),将空闲区表中的空闲区按其容量递增的次序排列。当一个作业要求装入主存时,按由小到大的顺序查找空闲区说明表,找到第一个满足申请长度的空闲区(满足条件的最小空闲区)。有时候空闲区大于作业需要量,需要将空闲区分成两部分,一部分作业占用,另一部分作为一个空闲区将其插入适当的位置。为了方便查找,总是让“空表目”集中在表格的后面。 2、回收主存 当一个作业执行结束撤离时,作业所占的区域应该归还,系统根据回收区的首址从空闲区表中找到相应的插入点,归还的区域如果与其他空闲区相邻(有如下三种情况),则应合成一个大的空闲区,病登记在空闲区说明表中。否则作为一个新的空闲区登记在空闲区说明表中。 实验过程: 1. 编写程序,由必要的数据结构、主函数、内存分配函数及主存回收函数构成。实现可变分区管理 方式下采用最优/佳适应分配算法实现主存的分配和回收。 2. 在上机环境中输入程序,调试,编译。 3. 设计输入数据,写出程序的执行结果。

实验结果及分析: 程序a请求长度为10内存: 作业b请求长度为20的内存: 回收作业a主存

回收b 的主存: 实验心得: 陈少琼:可变分区管理方式下采用最佳适应分配算法实现主存分配和回收是一个较好理解的算法,用C语言编写的参考程序要自己去补充定义,分析程序,理解算法,才可能去设计实验数据,进行实验,虽然会话多一点的时间,但是可以充分理解这个算法,和计算机主存的分配和回收情况。 兰晓铃:本实验的实验过程中还是遇到比较多的问题,程序编译时不能够一次通过,而是要不断的补充和定义,课堂上的最佳适应算法虽然通俗易懂,但要用这样基础的程序语言描述出来,并且编译通过还有相当大的距离,在老师和同学的帮助下终于实现可变分区管理方式下采用最优/佳适应分配算法实现主存的分配和回收。 附录: 运行程序: #include "stdio.h" #include "conio.h" #define m 5 #define n 5 #define minisize 1 struct { float address; float length; int flag; } free_table[m]; struct { float address; float length; int flag; }used_table[n];

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

分页氏存储管理实验报告

分页存储管理实验报告 姓名:何绍金 班级:自动化1202 学号:201203870408 指导教师:张健 2014年12月30日

一.实验题目 编写程序模拟操作系统的基本分页存储管理方式,进一步理解这种内存分配方式的原理和特点,加深对理论知识的掌握。 二. 实验内容 1.实验要求 (1)编写模拟操作系统对内存分页存储管理方式的程序。 (2)程序能正确对主存空间进行“分配”和“回收”。 (3)能接受用户的输入,显示内存的分配情况,并有一定的容错能力。 2.实现功能: (1)内存初始化 (2)程序应该能接受用户输入的进程信息,并为之分配内存,返回分配结果注意:此处考虑到不合法的输入并进行相应处理。 (3)程序能回收用户指定的进程所占用的内存空间 程序需要为每个进程分配一个唯一的进程号并给出详细的提示信息。(4)能直观合理地显示内存分配情况 三.实验流程图

四.程序运行结果 运行程序得到如下结果:

五.实验小结 这次实验让我清楚地认识到分页存储管理的基本原理和实现流程,特别是对主存空间的分配与回收的深层次理解,在编制程序是只需使用顺序的地址而不必去考虑如何去分页,因为分页存储管理时作业的地址是连续的。更让我体会了页氏存储管理方式的优点就是没有外部碎片,程序不必连续存放在内存空间,而缺点是程序要全部装入内存。此外,还增强了动手编程和分析解决问题的能力。 附:程序源代码 按流程图编制的源代码如下所示: #include #include #define N 100 // 共有100个内存块 int process[N][N+1]; // 存放每个进程的页表 int block[N]; // 内存块状态标志数组,0:空闲,1:使用 int blockCount; // 记录当前内存剩余空间 int processCount; // 记录当前进程数 bool flag = true; void init(); void output(); bool createProcess(); bool endProcess(); void init() { int i, j; // 初始化内存状态标志数组 for (i=0; i

存储管理实验报告

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 (2012 —2013 学年第二学期) 课程名称:操作系统开课实验室:年月日 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。通过本次实验,要求学生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,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、实验原理及基本技术路线图(方框原理图) 用C或C++语言模拟实现请求式分页管理。要求实现:页表的数据结构、分页式内存空间的分配及回收(建议采用位图法)、地址重定位、页面置换算法(从FIFO,LRU,NRU中任选一种)。

int subareaSize[num]={8,12,16,32,24,16,64,128,40,64};//分区大小Process *pro=NULL;//保持进程信息 int ProcessNum=0;//进程数目 int applyProcessNum=0;//每次申请进程数目 int maxApplyNum=0;//最大可申请数目 int *applyIndex=NULL;//申请进程队列 int totalApplyNum=0;//申请总数

int *assignPointer=NULL;//已分配内存的进程队列 int assignFlag=0;//分配索引,表示已申请队列已分配的进程数 int exeIndex;//执行的进程号 Node *subareaNode=new Node[3];//分区回收时,进程所在分区及其前,后分区信息 LinkList createLinkList(int n );//建立空闲分区链 Node firstFit(LinkList &head,Process pro);//首次适应算法 Node nestFit(LinkList &head,Process pro,Node flag);//循环适应算法 Node bestFit(LinkList &head,Process pro);//最佳适应算法 Node worstFit(LinkList &head,Process pro);//最坏适应算法 Node assign(LinkList &head,int orderIndex,int index,Node flagNode);//一次分区分配 int assignMemory(LinkList &head);//内存分配 void insertNode(LinkList &head,Node q,int index);//插入节点 Node deleteNode(LinkList &head,int index);//删除节点 int display(LinkList &head);//打印分区分配情况 int lowAttemper(int *excursionPointer);//低级调度 int findSubarea(LinkList &head,int index);//回收内存 int creatProcess();//创建进程 Process* randomCreatPro(int n);//随机产生进程 下面是各种方法简述: (1) 最优替换算法,即OPT算法。上面介绍的几种页面替换算法主要是以主存储器中页面调度情况的历史信息为依据的,它假设将来主存储器中的页面调度情况与过去一段时间内主存储器中的页面调度情况是相同的。显然,这种假设不总是正确的。最好的算法应该是选择将来最久不被访问的页面作为被替换的页面,这种替换算法的命中率一定是最高的,它就是最优替换算法。要实现OPT算法,唯一的办法是让程序先执行一遍,记录下实际的页地址流情况。根据这个页地址流才能找出当前要被替换的页面。显然,这样做是不现实的。因此,OPT算法只是一种理想化的算法,然而,它也是一种很有用的算法。实际上,经常把这种算法用来作为评价其它页面替换算法好坏的标准。在其它条件相同的情况下,哪一种页面替换算法的命中率与OPT算法最接近,那么,它就是一种比较好的页面替换算法。 (2)先进先出算法,即FIFO算法(First-In First-Out algorithm)。这种算法选择最先调入主存储器的页面作为被替换的页面。它的优点是比较容易实现,能够利用主存储器中页面调度情况的历史信息,但是,没有反映程序的局部性。因为最先调入主存的页面,很可能也是经常要使用的页面。 (3) 最久没有使用算法,即LRU算法(Least Recently Used algorithm)。这种算法把近期最久没有被访问过的页面作为被替换的页面。它把LFU算法中要记录数量上的多"与"少简化成判断"有"与"无",因此,实现起来比较容易。

兰州大学操作系统实验八存储管理模拟题目和答案实验报告

实验报告实验八 实验名称: 存储管理模拟 实验目的: 1.掌握请求分页存储管理系统的基本原理 2.实现一个模拟的虚拟分页存储管理系统 实验要求: 编写一个程序,模拟一个虚拟分页存储管理系统。其中,由系统随机产生进程; 进程大小、进程到达次序、时间、进程执行轨迹(页面访问顺序)也随机生成,但进程之间必须有并发存在,进程执行时间需有限,进程调度采用时间片轮转算法(以页面模拟);rss驻留集大小物理块分配策略采取固定分配局部置换;分配算法采用按比例分配算法;调页采用请求调页方式;置换分别采用FIFO、LRU(一直没用) 访问次数和简单CLOCK算法(循环链表)标志有没有被访问; 驻留集大小可调,观察驻留集大小对缺页率的影响。 算法思想: FIFO 先进先出法 LRU 最久未使用算法 CLOCK 简单时钟算法 命中率=1-页面失效次数/页地址流(序列)长度 驻留集大小可调,观察驻留集大小对缺页率的影响。

结构体定义 包含链表:空闲页面表忙页面表包含数组:进程数组页面号数组

流程图:

实验结果分析: 观察数据可看出:横向:三种替换算法的命中率由高到底排列应该是LRU>CLOCK>FIFO。 纵向:进程的驻留级越大,其缺页率就越低。

实验体会: 1.存中进程的多少会影响驻留集大小和缺页中断率。 如果存中进程太多,将导致每个进程的驻留集太小,发生缺页中断的概率很大。 相应地,系统发生抖动的可能性就会很大。 如果在存中保持太少的活动进程,那么所有活动进程同时处于阻塞状态的可能性就会很大,从而降低处理机的利用率。 2.置换算法的好坏将直接影响系统的性能,不适当的置换算法可能导致系统出现“抖动” 现象。常用的页面置换算法:最佳置换算法、最近最少使用算法、先进先出算法和时钟算法等。最佳置换算法难以实现但可以成为核对其他算法的标准。 3.也应注意负载问题,解决系统应当保持多少个活动进程驻留在存的问题,即控制多道程 序系统的度。当存中的活动进程数太少时,负载控制将增加新进程或激活一些挂起进程进入存;反之,当存中的进程数太多时,负载控制将暂时挂起一些进程,减少存中的活动进程数。 实验代码: #include #include #include #include #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define INVALID -1 #define total_instruction 320 //指令流长 #define total_vp 32 //页长 #define clear_period 50 typedef struct //页面结构 { int pn, //页面序号 pfn, //页面所在存区的页框号 counter, //单位时间访问次数 time; //上次访问的时间 }pl_type; pl_type pl[total_vp]; //页面结构数组 struct pfc_struct{ //页面控制结构 int pn, //页面号 pfn; //存区页面的页框号 struct pfc_struct *next; //页面指针,用于维护存缓冲区的链式结构 }; typedef struct pfc_struct pfc_type; //主存区页面控制结构别名 pfc_type pfc[total_vp], //主存区页面控制结构数组

可变分区存储管理方式的内存分配和回收实验报告

一.实验目的 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,熟悉可变分区存储管理的内存分配和回收。 二.实验内容 1.确定内存空间分配表; 2.采用最优适应算法完成内存空间的分配和回收; 3.编写主函数对所做工作进行测试。 三.实验背景材料 实现可变分区的分配和回收,主要考虑的问题有三个:第一,设计记录内存使用情况的数据表格,用来记录空闲区和作业占用的区域;第二,在设计的数据表格基础上设计内存分配算法;第三,在设计的数据表格基础上设计内存回收算法。 首先,考虑第一个问题,设计记录内存使用情况的数据表格,用来记录空间区和作业占用的区域。 由于可变分区的大小是由作业需求量决定的,故分区的长度是预先不固定的,且分区的个数也随内存分配和回收变动。总之,所有分区情况随时可能发生变化,数据表格的设计必须和这个特点相适应。由于分区长度不同,因此设计的表格应该包括分区在内存中的起始地址和长度。由于分配时空闲区有时会变成两个分区:空闲区和已分分区,回收内存分区时,可能会合并空闲分区,这样如果整个内存采用一张表格记录己分分区和空闲区,就会使表格操作繁琐。分配内存时查找空闲区进行分配,然后填写己分配区表,主要操作在空闲区;某个作业执行完后,将该分区变成空闲区,并将其与相邻的空闲区合并,主要操作也在空闲区。由此可见,内存的分配和回收主要是对空闲区的操作。这样为了便于对内存空间的分配和回收,就建立两张分区表记录内存使用情况,一张表格记录作业占用分区的“己分分区表”;一张是记录空闲区的“空闲区表”。这两张表的实现方法一般有两种:一种是链表形式,一种是顺序表形式。在实验中,采用顺序表形式,用数组模拟。由于顺序表的长度必须提前固定,所以无论是“已分分区表”还是“空闲区表”都必须事先确定长度。它们的长度必须是系统可能的最大项数。 “已分分区表”的结构定义 #define n 10 //假定系统允许的最大作业数量为n struct { float address; //已分分区起始地址 float length; //已分分区长度、单位为字节 int flag; //已分分区表登记栏标志,“0”表示空栏目,实验中只支持一个字符的作业名 }used_table[n]; //已分分区表 “空闲区表”的结构定义 #define m 10 //假定系统允许的空闲区最大为m struct { float address; //空闲区起始地址 float length; //空闲区长度、单位为字节 int flag; //空闲区表登记栏标志,“0”表示空栏目,“1”表示未分配 }used_table[n]; //空闲区表 第二,在设计的数据表格基础上设计内存分配。 装入一个作业时,从空闲区表中查找满足作业长度的未分配区,如大于作业,空闲区划

操作系统存储管理实验报告

程使用内存的信息: (2) 利用cat /proc/meminfo命令可以查看RAM使用情况,而且这是最简单的方法: $ cat /proc/meminfo 参数/proc/meminfo是个动态更新的虚拟文件,实际上它的内容是许多其他内存相关工具(如: free、 ps、 top) 等显示信息的组合。/proc/meminfo列出了所有你想了解的内存的使用情况。进程的内存使用信息也可以通过cat 命令显示/proc//statm和/proc//status文件的信息来查看。 根据_上述命令的输出,用户可以发现一些使用内存较大的进程。为了缓解系统内存的紧张情况,可以使用kill命令终止一些进程,使系统释放一部分内存空间。 (二)、监视对换区使用情况 在Linux系统上运行的程序只看到大量的可用内存,而不关心哪部分在磁盘上,哪部分是物理内存。当然,硬盘的读写速度比物理内存要慢得多,大约慢千倍,所以如果程序运行中多次在物理内存和硬盘之间交换内存块,则导致程序运行较慢。. vmstat命令是一个通用监控程序,是Virtual Meomory Statistics (虛拟内存统计)的缩写。vmstat命令显示实时数据与平均值的统计,包括CPU、内存、I/O等内容。例如内存情况,不仅显示物理内存,也统计虚拟内存。 --般vmstat工具的使用是通过两个数字参数来完成的,第一个参数是采样的时间间隔数,单位是秒,第二个参数是采样的次数。下面是一个使用vmstat命令监视虚拟内存使用的例子。

vmstat命令报告主要的活动类型有进程(procs)、内存、交换分区、块设备I/O量、系统中断,以及CPU使用情况(包括分配给用户的时间、系统占用时间和空闲时间分别占用的比例)。 用户在编程时,如果需要为产生的数据申请内存空间,可以在程序中使用系统提供的相应函数,如: malloc (分配没有被初始化的内存块)、calloc (分配内存块并且初始化)、realloc(调整先前分配的内存块的大小)、free(释放先前由malloc等分配的内存)。 三、实验结果截图

可变分区存储管理+实验报告+程序+设计思路和感悟

实验题目:可变分区存储管理 一、实验目的 可变分区存储管理方式是操作系统中存储管理的重要方式,其主要思想是 用户作业进行连续存储,每次按照用户的请求,如果内存中有能满足用户作业大小的空闲区,就采用不同的算法分配给用户,否则,不分配,可变分区容易产生外零头。分区分配算法包括最佳适应算法、最坏适应算法、首次适应算法 等。 通过本实验可加深学生对存储器管理方式的把握以及分配算法的理解,并提高程序设计的能力。 二、实验环境 个人PC机WindowsXP操作系统I5-2400CPU 3.10Ghz 2GB内存 C-Free C语言程序设计软件 三、实验的重点和难点 可变分区的的收回 四、实验内容 利用C语言或C++语言或Java语言实现可变分区存储管理,具体要求如下: 1. 以一个一维数组模拟内存,数组类型为整型,共计1000个元素; 2. 用一个单链表表示可变分区空闲表,链表每个结点表示一个空闲区,每 个结点信息包括起始地址、大小。 3. 分区分配算法采用最佳适应算法、首次适应算法,并将算法用函数实现。 4. 自己假设几个作业,包括作业的名称、大小,进入系统的顺序。 5. 初始内存中没有任何作业,随着用户输入的每一个作业的到来,动态为 其分配内存。 6. 使用的算法用户要能够随时更换。 五、实验结果或实验代码

(1) 可变式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要,并且分区个数可以调整。当要装入一个作业时,根据作业需要的内存量,查看是否有足够的空闲空间,若有,则按需求量分割一部分给作业;若没有,则作业等待。随着作业的装入、完成,内存空间被分割成许多大大小小的分区。有的分区被作业占用,有的分区空闲。例如,某时刻内存空间占用情况如图1所示。 为了说明那些分区是空闲的,可以用来装入新作业,必须要有一张空闲区说明表,如表1所示。 表1 空闲区说明表 图1 内存空间占用情况 6 2 2 41

分区存储管理实验报告

分区存储管理实验报告 分区存储管理实验报告 一、引言 分区存储管理是计算机操作系统中的重要概念之一,它的目的是将计算机的内存划分为若干个不同的区域,以便更有效地管理和利用内存资源。本实验旨在通过实际操作,深入理解分区存储管理的原理和实现方式。 二、实验目的 1. 掌握分区存储管理的基本原理; 2. 熟悉分区存储管理的实现方式; 3. 了解分区存储管理的优缺点。 三、实验方法 本实验采用了虚拟机技术,在虚拟机上搭建了一个简单的操作系统环境。通过操作系统提供的命令和工具,对内存进行分区存储管理的相关操作和观察。 四、实验过程 1. 创建分区 在操作系统中,我们可以使用命令或工具来创建分区。通过指定分区的大小和位置,将内存划分为不同的区域。这些区域可以用来存储不同的程序和数据。 2. 分配内存 一旦分区创建完成,我们可以使用操作系统提供的命令或API来分配内存。分配内存时,需要指定所需内存的大小和分区的位置。操作系统会检查分区的空闲情况,并将所需内存分配给请求的进程。 3. 回收内存

当进程不再使用分配给它的内存时,操作系统可以回收这部分内存,并将其标 记为空闲状态。这样,其他进程可以再次申请并使用这部分内存。 4. 碎片整理 在长时间运行的系统中,由于内存的分配和回收,可能会产生内存碎片。内存 碎片是指内存中存在的一些不连续且无法利用的小块空闲内存。为了更有效地 利用内存资源,操作系统可以定期进行碎片整理,将相邻的小块空闲内存合并 成较大的连续空闲内存。 五、实验结果 通过实验,我们成功地创建了多个分区,并成功地分配了内存给不同的进程。 我们观察到,在内存分配过程中,操作系统会根据分区的空闲情况选择最合适 的分区进行分配。同时,我们还发现了内存碎片的存在,并通过碎片整理操作 将碎片合并成更大的连续空闲内存。 六、实验总结 分区存储管理是一种有效的内存管理方式,它可以提高内存的利用率,减少内 存碎片的产生。然而,分区存储管理也存在一些缺点。例如,分区的大小和数 量需要提前规划,不够灵活。同时,由于进程的运行时间和内存需求的不确定性,可能会导致某些分区被浪费或不足。 在实际应用中,我们需要根据具体的场景和需求选择合适的内存管理方式。除 了分区存储管理,还有其他的内存管理方式,如页式存储管理和段式存储管理。这些不同的管理方式都有各自的优缺点,需要根据实际情况进行选择和权衡。 七、参考文献 [1] 《操作系统概念》, Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne,

可变分区存储管理方式的内存分配和回收实验报告

可变分区存储管理方式的内存分配和回收实验报告 【实验报告】 一、实验目的 了解可变分区存储管理方式的内存分配和回收过程,了解最优算法的原理和实现方法,掌握最优算法在可变分区存储管理方式下的内存分配和回收操作。 二、实验原理 最优算法的分配过程如下: 1.初始化内存分区表,将整个内存分为一个未分配的分区。 2.当有新的进程请求内存时,遍历内存分区表,选择满足分配条件且剩余空间最小的分区进行分配。 3.更新分区表中相应分区的空闲空间,并将分配出去的空间标记为已分配。 最优算法的回收过程如下: 1.当一些进程结束或释放内存时,遍历分区表,找到对应的已分配分区。 2.将该分区标记为空闲,并进行合并操作,合并相邻的空闲分区。 3.更新分区表。 三、实验步骤 1.初始化内存分区表,将整个内存设为一个未分配的分区。

2.依次输入若干个进程的大小。 3.按照最优算法进行内存分配和回收。 4.输出每个进程分配的内存空间和内存分区表的状态。 四、实验结果与分析 输入进程大小为:{100KB,200KB,50KB,150KB} 初始内存分区表:{未分配,800KB} 进程1申请100KB,满足分配条件的最小剩余空间为300KB,分配给进程1后,更新分区表: 分配给进程1的内存:{100KB} 更新后的内存分区表:{已分配,未分配,700KB} 进程2申请200KB,满足分配条件的最小剩余空间为300KB,分配给进程2后,更新分区表: 分配给进程2的内存:{200KB} 更新后的内存分区表:{已分配,已分配,未分配,500KB} 进程3申请50KB,满足分配条件的最小剩余空间为150KB,分配给进程3后,更新分区表: 分配给进程3的内存:{50KB} 更新后的内存分区表:{已分配,已分配,已分配,未分配,450KB}进程4申请150KB,满足分配条件的最小剩余空间为150KB,分配给进程4后,更新分区表:

分区存储管理的实验报告

分区存储管理的实验报告 分区存储管理的实验报告 引言: 分区存储管理是操作系统中重要的一部分,它负责将计算机的内存划分成若干个区域,每个区域可用于存储不同的数据和程序。本实验旨在通过模拟分区存储管理的过程,了解不同的分区算法以及它们对系统性能的影响。 实验过程: 1. 实验环境准备 在实验开始前,我们需要准备一个模拟的操作系统环境。为了方便起见,我们选择了一款名为"OS Simulator"的软件,它能够模拟出一个具有分区存储管理功能的操作系统。 2. 分区算法的选择 在实验中,我们选择了三种常见的分区算法,包括首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。首次适应算法会在内存中找到第一个能够容纳所需大小的空闲区域进行分配;最佳适应算法会在内存中找到能够最小程度浪费空间的空闲区域进行分配;最坏适应算法则相反,会选择能够最大程度浪费空间的空闲区域进行分配。 3. 实验设计 我们设计了一系列的实验来比较不同的分区算法对系统性能的影响。首先,我们随机生成了一批不同大小的作业,并将它们按照不同的分区算法分配到内存中。然后,我们记录下每个作业分配的时间、分配的分区大小以及内存中的碎片情况。

4. 实验结果与分析 通过对实验数据的分析,我们得出了以下结论: - 首次适应算法的优点是分配速度快,但由于它会在内存中留下许多小碎片,导致内存利用率较低。 - 最佳适应算法虽然能够尽量减少碎片,但由于需要搜索整个内存空间,分配速度较慢。 - 最坏适应算法在减少碎片方面表现较差,但它能够快速找到足够大的空闲区域进行分配。 结论: 通过本次实验,我们深入了解了分区存储管理的原理和常见的分区算法。不同的分区算法在性能上有着各自的优劣势,选择合适的算法需要根据具体的应用场景和需求来决定。此外,我们还发现分区存储管理对于系统性能的影响十分重要,合理地管理内存空间能够提高系统的运行效率和资源利用率。 展望: 虽然本实验只是对分区存储管理的一次模拟实验,但我们相信通过这次实验的学习和理解,我们能够更好地理解操作系统中的分区存储管理。未来,我们可以进一步深入研究其他的分区算法,并通过实际的系统实验来验证它们的性能表现。同时,我们也可以探索更高级的存储管理技术,如虚拟内存和页面置换算法,以进一步提升系统的性能和资源利用率。 总结: 分区存储管理是操作系统中的重要组成部分,对于系统的性能和资源利用率有着重要影响。本次实验通过模拟分区存储管理的过程,比较了不同的分区算法

计算机操作系统动态分区存储管理方式下的内存空间的分配与回收实验报告

计算机操作系统 实验报告 实验二 实验题目:存储器管理 系别:计算机科学与技术系 班级: 姓名: 学号:2

一、实验目的 深入理解动态分区存储管理方式下的内存空间的分配与回收。 二、实验内容 编写程序完成动态分区存储管理方式下的内存分配和回收的实现。具体内容包括: 确定用来管理内存当前使用情况的数据结构; 采用首次适应算法完成内存空间的分配; 分情况对作业进行回收; 编写主函数对所做工作进行测试。 三、实验原理 分配:动态分区存储管理方式把内存除OS占用区域外的空间看作一个大的空闲区。当作业要求装入内存时,根据作业需要内存空间的大小查询内存中各个空闲区,当从内存中找到一个大于或等于该作业大小的内存空闲区时,选择其中一个空闲区,按作业要求划出一个分区装入该作业。 回收:作业执行完后,它所占用的内存空间被收回,成为一个空闲区。如果该空闲区的相邻分区也是空闲区,则需要将相邻空闲区合并成一个空闲区。 四、实验方法 实现动态分区的分配与回收,主要考虑三个问题: 第一、设计记录内存使用情况的数据表格,用来记录空闲区和作业占用的区域(利用结构体类型数组来保存数据); 第二、在设计的数据表格基础上设计内存分配算法(采用首次适应算法找合适的分区(对空闲分区表进行排序),分配时要考虑碎片问题); 第三、在设计的数据表格基础上设计内存回收算法(分四种情况进行回收(上邻、下邻、上下邻和无相邻分区)。 五、实验步骤 第一,设计记录内存使用情况的数据表格 ●已分配分区表:起始地址、长度、标志(0表示“空表项”,1表示“已分配”) ●空闲分区表:起始地址、长度、标志(0表示“空表项”,1表示“未分 配”) struct used_table { float address; //已分分区起始地址 float length; //已分分区长度,单位为字节 int flag; //已分配表区登记栏标志,用0表示空栏目, char zuoyename; }; //已分配区表 Struct free_table[ { float address; //空闲分区起始地址 float length; //空闲分区长度,单位为字节 int flag; //空闲分区表登记栏目用0表示空栏目,1表示

存储器管理实验报告

存储器管理实验报告 存储器管理实验报告 一、引言 存储器管理是计算机操作系统中至关重要的一部分,它负责管理计算机的内存资源。在本次实验中,我们将通过模拟实验来深入了解存储器管理的原理和实践操作。 二、实验目的 1. 理解存储器管理的基本概念和原理; 2. 学习并掌握存储器分配和回收的算法; 3. 实践操作,加深对存储器管理的理解。 三、实验环境 本次实验使用了一款名为“MemSim”的模拟器,它能够模拟计算机的内存分配和回收过程,并提供了一系列操作和指令供我们使用。 四、实验步骤 1. 启动模拟器并加载测试程序; 2. 观察内存分配过程,了解不同算法的工作原理; 3. 进行内存回收操作,观察回收算法的效果; 4. 分析实验结果,总结不同算法的优缺点。 五、实验结果与分析 在本次实验中,我们使用了三种常见的内存分配算法:首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。分别对应了不同的内存分配策略。 首次适应算法是最简单的一种算法,它从内存的起始位置开始查找可用的内存

块,并将程序加载到第一个合适的位置。这种算法的优点是简单易实现,但缺点是容易产生外碎片。 最佳适应算法则是从所有可用内存块中选择最小的一个来加载程序。这样可以最大程度地减少外碎片的产生,但同时也增加了内存分配的开销。 最坏适应算法则是选择最大的可用内存块来加载程序。这样可以减少内存碎片的产生,但会导致更多的内存浪费。 通过对比实验结果,我们可以发现不同算法在内存利用率、外碎片和内存开销等方面存在差异。在实际应用中,我们需要根据具体情况选择合适的算法。 六、实验心得 通过本次实验,我对存储器管理有了更深入的了解。在实践操作中,我发现不同的算法在内存分配和回收过程中有不同的优缺点,需要根据具体需求进行选择。同时,我也意识到了内存管理对计算机性能的重要性,合理的存储器管理可以提高计算机的运行效率。 在今后的学习和工作中,我将进一步深入研究存储器管理的原理和算法,并将其应用于实际项目中。通过不断的实践和总结,我相信我能够在存储器管理方面取得更好的成果。 七、结论 存储器管理是计算机操作系统中不可或缺的一部分,它直接影响计算机的性能和效率。通过本次实验,我们深入了解了存储器管理的原理和实践操作,并通过模拟实验对不同的内存分配算法进行了比较和分析。通过实验结果,我们可以根据具体需求选择合适的算法,并优化存储器管理,提高计算机的性能和效率。

内存管理实验报告

内存管理实验报告 内存管理实验报告 引言 内存管理是计算机系统中非常重要的一部分,它负责管理计算机系统的内存资源,为程序的运行提供必要的支持。本次实验旨在探究不同的内存管理策略对计算机系统性能的影响,以及如何优化内存管理以提高系统效率。 一、实验背景 计算机系统中的内存是用于存储程序和数据的关键资源。在多道程序设计环境下,多个程序需要共享有限的内存资源,因此需要一种有效的内存管理策略来分配和回收内存空间。本次实验中,我们将研究并比较两种常见的内存管理策略:固定分区和动态分区。 二、实验过程 1. 固定分区 固定分区是将内存划分为固定大小的若干区域,每个区域可以容纳一个程序。在实验中,我们将内存划分为三个固定大小的区域,并将三个不同大小的程序加载到内存中进行测试。通过观察程序的运行情况和内存利用率,我们可以评估固定分区策略的优缺点。 2. 动态分区 动态分区是根据程序的大小动态地分配内存空间。在实验中,我们将使用首次适应算法来实现动态分区。首次适应算法将按照程序的大小从低地址开始查找可以容纳该程序的空闲分区,并分配给程序使用。通过观察动态分区策略下的内存利用率和碎片情况,我们可以评估该策略的优劣。

三、实验结果 1. 固定分区 在固定分区策略下,我们观察到每个程序都能够顺利运行,但是内存利用率较低。由于每个程序都需要占用一个固定大小的分区,当程序大小与分区大小不 匹配时,会出现内存浪费的情况。此外,固定分区策略也存在无法分配较大程 序的问题。 2. 动态分区 在动态分区策略下,我们观察到内存利用率较高,碎片情况也较少。由于动态 分区可以根据程序的大小动态分配内存空间,因此可以更加高效地利用内存资源。然而,动态分区策略也存在着内存分配和回收的开销较大的问题。 四、实验总结 通过本次实验,我们对固定分区和动态分区两种内存管理策略进行了比较和评估。固定分区策略适用于程序大小已知且固定的情况,但会导致内存浪费;而 动态分区策略可以更加灵活地分配内存空间,但会增加内存分配和回收的开销。在实际应用中,我们需要根据具体情况选择合适的内存管理策略,以提高计算 机系统的性能和效率。 结语 内存管理是计算机系统中的重要组成部分,对系统的性能和效率有着重要影响。通过本次实验,我们深入了解了固定分区和动态分区两种内存管理策略,并进 行了比较和评估。通过合理选择和优化内存管理策略,我们可以提高计算机系 统的性能,为程序的运行提供更好的支持。

操作系统存储管理实验报告总结

操作系统存储管理实验报告总结 篇一:东华大学操作系统存储管理实验报告 东华大学计算机学院 操作系统实验报告 实验名称:存储管理问题姓名:姜元杰 学号:8 班级:计算机1102 指导老师:李继云 报告日期: XX/11/2 一、实验概述 1. 实验目标 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特点,掌握请求页式管理的页面置换算法。 2. 实验要求 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: ? 50%的指令是顺序执行的; ? 25%的指令是均匀分布在前地址部分。

? 25%的指令是均匀分布在后地址部分。 2) 将指令序列变换成页地址流 ? 页面大小 = 10条指令 ? 4页? 用户虚存容量 = 32页; ? 在用户虚存中,按每K存放10条指令排列虚存地址 3) 计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。 ? 先进先出的算法(FIFO); ? 最近最少使用算法(LRU); ? 最佳淘汰算法(OPT); ? 命中率=1-页面失效次数/页地址流长度; 输出以表结构输出,行头是页码,列头是对应替换算法。在本实验中,页地址流长度为320,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的次数。 二、实验内容 1. 设计思路 总体思路: 设计存储管理类(class StorageManagemen),封装FIFO,LRU,OPT算法实现函数与各自所需公共或个体数据机构和公共代码部分,实现“TOP-DOWN”的程序 设计思想,增强代码结构性和可读性。

wms仓储管理实验报告

wms仓储管理实验报告 WMS仓储管理实验报告 引言: 仓储管理是现代物流管理中不可或缺的一环。随着电子商务的兴起和物流行业 的快速发展,仓储管理系统(Warehouse Management System,简称WMS) 逐渐成为许多企业提高仓储效率和降低成本的重要工具。本文将通过一次WMS 仓储管理实验,探讨WMS在提升仓储效率方面的应用和优势。 实验背景: 本次实验以一家电商企业为背景,该企业面临着日益增长的订单量和仓储需求。为了提高仓储效率和减少错误率,该企业决定引入WMS系统进行仓储管理。 实验目的是验证WMS系统在提高仓储效率和准确性方面的作用,并评估其对 企业运营的影响。 实验过程: 1. WMS系统的部署和配置 在实验开始前,我们首先进行了WMS系统的部署和配置。通过与企业的IT团 队合作,我们将WMS系统与企业的ERP系统进行了集成,确保订单和库存数 据的实时同步。同时,我们根据企业的仓储布局和操作流程,对WMS系统进 行了定制化配置,以适应企业的实际需求。 2. 仓库布局优化 在WMS系统的支持下,我们对企业的仓库布局进行了优化。通过对商品的分类、尺寸、重量等因素进行分析,我们重新规划了货架的摆放位置和货物的存 放方式。同时,我们还引入了自动化设备,如输送带和机器人,以提高货物的

运输效率和准确性。 3. 作业流程优化 WMS系统的引入也带来了企业作业流程的优化。通过WMS系统的订单管理功能,我们实现了订单的自动分配和优先级调度,使得仓库作业人员可以更加高效地处理订单。此外,WMS系统还提供了实时的库存管理和盘点功能,帮助企业减少库存损失和错误。 实验结果: 1. 仓储效率提升 通过实验,我们发现WMS系统的引入显著提高了企业的仓储效率。订单处理时间缩短了30%,货物的存储密度提高了20%,出货准确率提高了15%。这些结果表明,WMS系统的自动化和智能化功能能够有效地优化仓库作业流程,提高仓储效率。 2. 错误率降低 WMS系统的使用还显著降低了企业的错误率。通过自动化的订单分配和库存管理,我们减少了人为因素对仓库作业的影响,从而减少了订单错误和库存错误的发生。实验结果显示,错误率降低了25%,减少了企业的损失和客户投诉。 3. 运营成本降低 最后,WMS系统的引入也带来了运营成本的降低。通过优化仓库布局和作业流程,企业节省了人力资源和物料搬运的成本。此外,WMS系统的实时库存管理功能还帮助企业减少了库存积压和过期商品的损失。实验结果显示,运营成本降低了10%,为企业带来了可观的经济效益。 结论:

《操作系统》存储管理实验报告

《操作系统》存储管理实验报告 操作系统存储管理实验报告 实验目的: 本实验旨在通过实践操作系统的存储管理功能,探究存储管理 的原理和实践应用。 实验内容: 1、简要介绍存储管理的概念和作用; 2、分析存储管理的基本原理,包括分区管理、页式管理、段式 管理等; 3、设计并实现一个简单的存储管理系统,包括分区分配与回收、页面置换算法等; 4、利用该存储管理系统进行实际应用测试; 5、总结实验结果,并讨论存储管理的优化策略。 1、存储管理概述 1.1 概念解析 存储管理是操作系统的重要功能之一,负责管理计算机系统中 的内存资源。

1.2 存储管理的作用 存储管理的目标是提供稳定高效的内存资源管理,提高系统运行效率和可靠性。 2、存储管理原理 2.1 分区管理 2.1.1 连续分区分配 2.1.2 离散分区分配 2.1.3 动态分区分配 2.2 页式管理 2.2.1 页面大小选择 2.2.2 页表管理 2.2.3 页面置换算法 2.3 段式管理 2.3.1 段的概念与特点 2.3.2 段表管理 2.3.3 段的共享与保护 3、存储管理系统设计与实现

3.1 系统需求分析 3.2 存储管理系统设计 3.2.1 存储结构设计 3.2.2 分区管理和分配算法设计 3.2.3 页表管理和页面置换算法设计3.3 存储管理系统实现 3.3.1 编码环境搭建 3.3.2 存储结构实现 3.3.3 算法实现 3.4 存储管理系统的测试与优化 3.4.1 功能测试 3.4.2 性能优化 4、实际应用测试 4.1 测试环境介绍 4.2 测试目标和方法 4.3 测试结果与分析 5、实验总结与讨论

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