内存管理实验报告
存储器管理实验实验报告
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。
存储管理实验报告
存储管理实验报告存储管理实验报告引言：存储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中的存储资源，包括内存和外存。
合理的存储管理能够提高计算机系统的性能和效率，保证系统的稳定运行。
本次实验旨在通过实践操作，深入了解存储管理的原理和方法，并通过实验结果分析，探讨存储管理的优化策略。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过实践操作，深入了解存储管理的原理和方法，并通过实验结果分析，探讨存储管理的优化策略。
具体目标如下：1. 了解存储管理的基本概念和原理；2. 掌握存储管理的常用方法和技术；3. 分析实验结果，探讨存储管理的优化策略。
二、实验环境本次实验使用了一台配置较高的计算机，具备较大的内存和高速的硬盘。
实验环境如下：1. 操作系统：Windows 10；2. 内存：16GB；3. 硬盘：1TB。
三、实验过程1. 内存管理实验在内存管理实验中，我们使用了一段较大的程序代码进行测试。
首先，我们通过编程语言将程序代码写入内存中，然后通过内存管理技术将程序代码加载到内存的合适位置。
在加载过程中，我们使用了分页和分段两种常用的内存管理技术，并比较了它们的性能差异。
实验结果显示，分页技术相对来说更加高效，能够更好地利用内存资源，提高系统的运行速度。
2. 外存管理实验在外存管理实验中，我们模拟了大文件的读写操作。
首先，我们将一个较大的文件写入硬盘中，然后通过外存管理技术将文件加载到内存中进行读取。
在加载过程中，我们使用了磁盘调度算法和文件系统管理技术，并比较了它们的性能差异。
实验结果显示，磁盘调度算法的选择对系统的读写速度有较大的影响，而文件系统的合理管理能够提高文件的存取效率。
四、实验结果分析通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 内存管理中，分页技术相对于分段技术更加高效，能够更好地利用内存资源，提高系统的运行速度；2. 外存管理中，磁盘调度算法的选择对系统的读写速度有较大的影响，合理选择磁盘调度算法能够提高系统的性能；3. 文件系统的合理管理能够提高文件的存取效率，减少文件的碎片化，提高系统的整体性能。
实验3内存管理
实验3内存管理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII深圳大学实验报告课程名称：操作系统实验项目名称：内存管理实验学院：计算机与软件学院专业：计算机科学与技术指导教师：罗秋明报告人：学号：班级：实验时间： 2014-11-21 实验报告提交时间： 2014-11-30教务部制getchar();a=(int*)malloc(pow(2,27)*sizeof(int));b=(int*)malloc(pow(2,27)*sizeof(int));c=(int*)malloc(pow(2,27)*sizeof(int));printf("3 new space has already created.Type to free space b.\n"); getchar();free(b);printf("Space b is free.Type to create new space d.\n");getchar();d=(int*)malloc(pow(2,28)*sizeof(int));printf("Space d has been created.\n");getchar();return 0;}运行代码，查看虚存空间。
在释放空间b前，存储空间如下：用maps查看：用status查看：释放b空间后：Maps：Status：建立新空间d后：Maps: Status:#include<stdio.h>#include<stdlib.h>int main(){int i;char *a[100000];printf("The pid is:%d\n",getpid());for(i=0;i<10000000000;i++){a[i]=(char*)malloc(pow(2,30)*sizeof(char));//每次分配1G内存 if(a[i]==NULL){printf("The max virtual memory is %d G\n",i);//输出内存getchar();break;}}return 0;}输出结果：用status查看更详细的内存使用情况：由以上结果可以知道，虚存空间最大值为137436438472kB，约38633G。
存储管理 实验报告
存储管理实验报告存储管理实验报告一、引言存储管理是计算机系统中一个非常重要的组成部分，它负责管理计算机内存的分配、回收和保护。
本次实验旨在通过实际操作，深入理解存储管理的原理和技术，并探索不同的存储管理策略对系统性能的影响。
二、实验目的1. 理解存储管理的基本概念和原理；2. 掌握常见的存储管理算法和策略；3. 分析不同存储管理策略对系统性能的影响。
三、实验环境本次实验使用了一台配置较低的个人电脑，操作系统为Windows 10，内存容量为4GB。
四、实验内容1. 静态分区分配算法静态分区分配算法是最简单的存储管理算法之一。
在实验中，我们使用了最先适应算法（First Fit）和最佳适应算法（Best Fit）进行静态分区分配。
通过对比两种算法的分配效果，我们发现最佳适应算法在减少内存碎片方面表现更好。
2. 动态分区分配算法动态分区分配算法是一种更加灵活的存储管理策略。
在实验中，我们实现了首次适应算法（First Fit）和最佳适应算法（Best Fit）两种动态分区分配算法。
通过观察不同算法的分配效果，我们发现首次适应算法在处理大量小内存块时效率较高，而最佳适应算法在处理大内存块时表现更好。
3. 页面置换算法页面置换算法是虚拟内存管理中的重要组成部分。
在实验中，我们实现了最近最少使用（LRU）算法和先进先出（FIFO）算法两种页面置换算法。
通过模拟内存不足的情况，我们观察了不同算法对系统性能的影响。
结果显示，LRU算法在减少页面置换次数方面比FIFO算法更为优秀。
五、实验结果与分析通过本次实验，我们对不同的存储管理算法和策略进行了实际操作，并观察了它们对系统性能的影响。
实验结果显示，最佳适应算法在静态分区分配中表现更好，而首次适应算法在动态分区分配中效率更高。
在页面置换算法中，LRU 算法在减少页面置换次数方面更为出色。
六、实验总结本次实验通过实际操作，深入理解了存储管理的原理和技术，并探索了不同的存储管理策略对系统性能的影响。
实现内存分配实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解操作系统内存分配的基本原理和常用算法。
2. 掌握动态分区分配方式中的数据结构和分配算法。
3. 通过编写程序，实现内存分配和回收功能。
二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C语言3. 开发工具：GCC编译器三、实验原理1. 内存分配的基本原理操作系统内存分配是指操作系统根据程序运行需要，将物理内存分配给程序使用的过程。
内存分配算法主要包括以下几种：（1）首次适应算法（First Fit）：从内存空间首部开始查找，找到第一个满足条件的空闲区域进行分配。
（2）最佳适应算法（Best Fit）：在所有满足条件的空闲区域中，选择最小的空闲区域进行分配。
（3）最坏适应算法（Worst Fit）：在所有满足条件的空闲区域中，选择最大的空闲区域进行分配。
2. 动态分区分配方式动态分区分配方式是指操作系统在程序运行过程中，根据需要动态地分配和回收内存空间。
动态分区分配方式包括以下几种：（1）固定分区分配：将内存划分为若干个固定大小的分区，程序运行时按需分配分区。
（2）可变分区分配：根据程序大小动态分配分区，分区大小可变。
（3）分页分配：将内存划分为若干个固定大小的页，程序运行时按需分配页。
四、实验内容1. 实现首次适应算法（1）创建空闲分区链表，记录空闲分区信息，包括分区起始地址、分区大小等。
（2）编写分配函数，实现首次适应算法，根据程序大小查找空闲分区，分配内存。
（3）编写回收函数，回收程序所占用的内存空间，更新空闲分区链表。
2. 实现最佳适应算法（1）创建空闲分区链表，记录空闲分区信息。
（2）编写分配函数，实现最佳适应算法，根据程序大小查找最佳空闲分区，分配内存。
（3）编写回收函数，回收程序所占用的内存空间，更新空闲分区链表。
3. 实验结果分析（1）通过实验，验证首次适应算法和最佳适应算法的正确性。
（2）对比两种算法在内存分配效率、外部碎片等方面的差异。
五、实验步骤1. 创建一个动态内存分配模拟程序，包括空闲分区链表、分配函数和回收函数。
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。
操作系统：实验4 存储管理(实验报告)
欢迎共阅班级： 姓名： 学号：5) 当前计算机的实际内存大小为：______________________________________ 分析程序4-1，请回答问题：1) 理论上每个Windows 应用程序可以独占的最大存储空间是：_____________2) 程序中，用于检查系统中虚拟内存特性的API 函数是：__________________ 4.2 Windows 虚拟内存本节实验的目的是：实验4存储管理1) 通过实验了解Windows内存的使用，学习如何在应用程序中管理内存，体会Windows应用程序内存的简单性和自我防护能力。
2) 学习检查虚拟内存空间或对其进行操作；3) 了解Windows的内存结构和虚拟内存的管理，进而了解进程堆和Windows为使用内存而提供的一些扩展功能。
1. 工具/准备工作在开始本节实验之前，请回顾教材的相关内容。
需要准备一台运行Windows系统的计算机，且安装了C/C++编译器。
2. 实验内容与步骤将系统当前的保留区（reserved）虚拟地址空间填入表4.3中。
表4.3 实验记录2) 根据运行结果，请简单描述程序运行的流程：_________________________________________________________________________________________________________________________________________的程序段，该段程序试图通过VirtualAlloc()函数，然后利用物理备用内存将整个块分配到虚拟内存空间的任何位置。
这种技术只对拥有1GB以上的RAM且都有换页文件的计算机可行。
从运行结果看，这种技术成功了吗？_________________。
3) 程序中说明为___________________________________________________的程序段，该段程序利用VirtualAlloc()函数，如果函数成功，则获得大块内存，但不将任何物理内存调配到此块中。
操作系统实验二-内存管理
操作系统实验二-内存
管理
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
洛阳理工学院实验报告
原始数据纪录：
输入数据：
T1时刻 a 80, b 60, c 100，输出空闲分区
T2时刻，进程结束，释放进程b，输出空闲分区
T3时刻输入d 50后，输出空闲分区
T4时刻进程结束，释放a， c，输出空闲分区
T5时刻进程结束，释放d，输出空闲分区
输出数据：
实验总结：本次实验还是比较难的，操作系统这本书上也没有什么例子供参考，所以只能靠自己的理解以及平时上课的积累才能完成此次实验。
这次实验让我们掌握了内存的分配，回收算法的思想，对内存管理有了进一步的认识。
总的来说，实验的意义就是为了进一步对C语言的认识与理解，根据不同的题目，能够很快想出相应的思路。
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图 2 MEM_COMMIT
图 3 MEM_RELEASE
操作系统实验——内存管理
计算机 B 班 吴为丹 033511081
图 4 LOCK
图 5 UNLOCK
图 6 MEM_RESET
图 7 MEM_TOP_DOWN 操作失败
d) 有以下几种情况时，操作没有进行，要求释放内存而没有已经分配的内存；要求回 收内存而没有已经保留或分配的内存；要求加锁而没有已经分配的内存；要求解锁而没 有已经加锁的内存。如图 3、图 4 和图 5 所示。
z 实验改进
增加内存分配的类型，如 MEM_TOP_DOWN、MEM_RESET，增加保护级别的类型，如 PAGE_GUARD、PAGE_NOACCESS、PAGE_NOCACHE，运行结果正常，如上图所示。
8) WaitForMultipleObjects 函数功能：当满足下列条件之一时返回：（1）任意一个或全部指定对象处于信号态；（2）超 时。 在本实验中用于结束主程序。 函数原型：DWORD WaitForMultipleObject(DWORD ncount, CONST HANDLE *lpHandles, BOOL fWaitAll, DWORD dwMilliseconds);
// 2:释放(释放已分配内存,但仍然保留); // 3:回收(回收已分配或已保留内存);4:加锁;5:解锁 // 具体数值见数组 TYPE(main.cpp) int Protect; // 0:PAGE_READONLY;1:PAGE_READWRITE;2:PAGE_EXECUTE;
// 3:PAGE_EXECUTE_READ;4:PAGE_EXECUTE_READWRITE // 具体数值见数组 PRO(main.cpp) }; 2) 内存块 struct RESER{ //记录已保留内存 LPVOID lpvoid; DWORD size; }; struct COMMIT{ //记录已分配内存 LPVOID lpvoid; DWORD size; }; struct LOCK{ //记录已加锁内存 LPVOID lpvoid; DWORD size; }; 3. 相关 windows API 函数 1) GlobalMemoryStatus 函数功能：获得计算机系统中当前使用的物理内存和虚拟内存的信息 函数原型：VOID GlobalMemoryStatus (LPMEMORYSTATUS lpBuffer); 函数参数：lpBuffer 是指向 MEMORYSTATUS 结构的指针，_MEMORYSTATUS 结构用来存 储系统内存信息，具体内容见下文“相关数据结构”。 返回值：无（在结构变量中）
图5
操作系统实验——内存管理
计算机 B 班 吴为丹 033511081 自定义函数：Allocate(),，具体实现见原文件“memory.cpp”。 5) 输出内存块保护级别，运行结果见图 1。 自定义函数：PrintPro(int n)，具体实现见原文件“memory.cpp”。 2. 主要数据结构 1) 测试数据 struct TestData{ int StartTime; int SizeOfMemory; // in size of page int type; // 0:保留(只分配虚拟内存);1:提交(分配物理内存);
2) VirtualAlloc 函数功能：在调用进程的虚拟地址中保留、提交或保留且提交内存区域。 函 数 原 型： LPVOID VirtualAlloc (LPVOID lpAddress, DWORD dwSize, DWORD flAllocationType, DWORD flProtect); 函数参数： lpAddress：待分配空间的起始地址。若指定的内存被保留，指定的地址将四舍五入到下一个 64K 边界；若指定的内存被保留且被提交，指定的地址将四舍五入到下一个页面边界。若为 NULL，则由系统决定分配区域的地址。 dwSize：分配空间的大小（以字节为单位）。
自定义函数：void CreateTestData()，具体实现见原文件“memory.cpp”。 3) 统计当前系统内存信息。
a) 主流程使用 while()循环，只有所有测试数据都执行完才会退出； b) 使用信号量 x 与函数 Allocate ()(用于内存分配)同步，仅当有新的内存分配操作才
4) 根据测试数据要求进行内存操作，包括保留（只分配虚拟空间，不分配物理空间）、分 配（分配物理空间）、释放（回收虚拟空间，空闲状态）、回收（回收物理空间，保持保 留状态）、加锁（按照 MSDN 的说明，只针对已分配了物理空间的内存块）和解锁。 a) 信号量 x 和临界区变量 enter 的使用和函数 Statistic()相似，每进行一次内存操作， 执行 ReleaseSemaphore(x,1,NULL)，向信号量发送消息，允许统计进程 Statistic 进行统 计操作； b) 主流程同样使用 while 循环结构，从文件 1.dat 接受数据进行操作，将提示信息和结 果输出到文件 2.dat 和屏幕； c) 采用 switch 结构，分别进行五种操作，运行结果举例如下。
操作系统实验——内存管理
计算机 B 班 吴为丹 033511081 flAllocationType：MEM_COMMIT 或 MEM_RESERVE 或两者的组合。 flProtect：存取保护的类型（参考测试数据的说明部分）。 返回值：调用成功则返回所分配页面的基址，否则返回 NULL。 3) VirtualFree 函数功能：释放或注销调用进程虚拟空间中的页面。在本实验中通过指定 dwFreeType，对 内存块进行释放（MEM_DECOMMIT）或者回收(MEM_RELEASE)的操作。 函数原型：
操作系统实验——内存管理
计算机 B 班 吴为丹 033511081
返回值：调用成功则返回引起函数返回的事件，否则返回 WAIT_FAILED。
z 运行结果分析
1. 实验运行能够出现预计的结果，当执行内存保留和分配操作时，虚拟内存会减少相应的大小， 执行释放和回收操作时，会增加相应的大小； 2. 物理内存的变化不受控制，估计是由于 windows 系统和其他应用程序的运行所致； 3. 程序按照预定在开始运行时进行内存信息统计，以后每执行一次内存操作统计一次，两个进 程的同步与互斥关系正常实现； 4. 通过函数返回结果检测内存操作是否正常执行，每次运行总会有少量的操作失败；
z 实现方案
1. 根据实验要求，本程序实现下面几个方面的功能： 1) 创建两个进程，分别用于分配内存和统计系统内存信息。 调用函数：CreateTread（），具体说明见下文“相关 windows API 函数”。 定时创建进程。 调用函数：Sleep（n），等待 n 毫秒后继续程序的运行。 结束主程序。 调用函数：WaitForMultipleObjects(),阻塞主进程执行，等待所有进程退出，具体说明见 下文“相关 windows API 函数”。 2) 随机生成测试数据，并控制数据合法性，如开始执行时间非负且递增、内存块大小必须 是正数。
运行结果显示要求：每次内存分配操作给出一组此次分配的相关信息，包括操作类型、权限类型、 分配的起始地址和大小等；每次内存分配操作之后给出一组关于系统和内存的当前状态的信息。
z 实验相关测试数据文件
测试数据有程序随机自动产生，每个测试数据单元描述一次内存分配操作，包括以下内容： ¾ 时间：操作等待时间，即等待相应时间后执行内存分配操作；要求随机产生。 ¾ 块数：操作的内存页数；要求随机产生。 ¾ 操作类型：可以是保留（reserve）、提交（commit）、释放（release）、回收（decommit）、加
BOOL VirtualFree (LPVOID lpAddress, DWORD dwSize, DWORD dwFreeType); 函数参数： lpAddress：待释放空间的起始地址。若 dwFreeType 参数中包含 MEM_RELEASE 标志，当 该页面被保留时，这个参数必须是通过 VirtualAlloc 函数返回的基址。 dwSize：释放空间的大小（以字节为单位）。若 dwFreeType 参数中包含 MEM_RELEASE 标 志，该参数值必须为 0。 dwFreeType：释放类型，可以是 MEM_DECOMMIT 或 MEM_RELEASE。 返回值：调用成功则返回一个非零值，否则返回 0。 4) VirtualLock 函数功能：将调用进程虚拟空间中的内存加锁。 函数原型：BOOL VirtualLock (LPVOID lpAddress, DWORD dwSize); 函数参数： lpAddress：加锁页面区域基址。 dwSize：加锁区域的大小（以字节为单位）。 返回值：调用成功则返回一个非零值，否则返回 0。 5) VirtualUnlock 函数功能：将调用进程虚拟空间中的内存解锁。 函数原型：BOOL VirtualUnlock (LPVOID lpAddress, DWORD dwSize); 函数参数： lpAddress：解锁页面区域基址。 dwSize：解锁区域的大小（以字节为单位）。 返回值：调用成功则返回一个非零值，否则返回 0。 6) CreateTread 函数功能：创建一个在调用进程的地址空间中执行的线程 函数原型：HANDLE CreateThread(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, DWORD dwStackSize, LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress, LPVOID lpParameter, DWORD dwCreationFlags, LPDWORD lpThreadId); 返回值：成功则返回新线程的句柄，否则返回 NULL 7) Sleep 函数功能：对于指定的时间间隔挂起当前的执行线程 函数原型：VOID Sleep(DWORD dwMilliseconds); 返回值：无