计算机操作系统实验二 请求分页存储管理模拟实验
请求分页存储管理(虚拟存储)
任务四、请求分页存储管理（虚拟存储）一、实验目的通过请求分页存储管理的设计，让学生了解虚拟存储器的概念和实现方法。
进行运行时不需要将所有的页面都调入内存，只需将部分调入内存，即可运行，在运行的过程中若要访问的页面不在内存时，则需求有请求调入的功能将其调入。
假如此时若内存没有空白物理块，则通过页面置换的功能将一个老的不用的页面淘汰出来，其中淘汰的算法有多种。
二、实验内容模拟仿真请求分页调度算法，其中淘汰的算法可选下列其一1、先进先出算法2、最近最久算法3、CLOCK算法三、实验代码#include<iostream>#include<vector>using namespace std;int n;typedef struct Queue{int time;int data;struct Queue *next;}Queue,*QueuePtr;typedef struct {QueuePtr front;QueuePtr rear;}LinkQueue;//fifo=======================================void InitQueue(LinkQueue &Q);void FiFoEnQueueRear(LinkQueue &Q,int e,vector<int> &v);void FiFoDeQueueFront(LinkQueue &Q);inline void PrintQueue(LinkQueue &Q);void FiFoFiFoDoQueueEarly(LinkQueue &Q,int a,vector<int> &v);void FiFoDoQueue(LinkQueue &Q,int a,vector<int> &v);inline int PanDuan(LinkQueue &Q,int a);inline int YeMianCount(LinkQueue &Q);void fifo();//lru=============================================void InitQueue(LinkQueue &Q);void EnQueueMid(LinkQueue &Q,int e,QueuePtr p,vector<int> &v);void EnQueueTheFist(LinkQueue &Q,int e);void PrintQueue(LinkQueue &Q);//void ZhiZhenInit(int n);void DoQueueEarly(LinkQueue &Q,int e,vector<int> &v);void EnQueueRear(LinkQueue &Q,int e,QueuePtr p,vector<int> &v);//void DeQueueFront(LinkQueue &Q);QueuePtr ZhiZhen(LinkQueue &Q,int e);void EnQueue(LinkQueue &Q,int e,vector<int> &v);//void DeQueue(LinkQueue &Q,QueuePtr p);int PanDuan(LinkQueue &Q,int a);int YeMianCount(LinkQueue &Q);void lru();QueuePtr OptimalZhiZhen(LinkQueue &Q,int e);//求出需要置换的页面的上一个页面的位置void EnQueue(LinkQueue &Q,int e,vector<int> &v,int i,vector<int> &vc);inline int YeMianCount(LinkQueue &Q);//使用内敛函数，提高性能inline int Destance(vector<int> &v,int i);inline void SubbDestance(LinkQueue &Q);//=================================================int main(){int k;for(;;){cout<<"请选择！"<<endl;cout<<"1——FiFo算法"<<endl;cout<<"2——LRU算法"<<endl;cout<<"0——退出"<<endl;cin>>k;if(k==0)break;else{switch(k){case 1:fifo();break;case 2:lru();break;default:cout<<" 请从以上的选择中选择一个选项！！"<<endl;}}}}//fifo========================================void InitQueue(LinkQueue &Q){Q.front=Q.rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(Queue));if(!Q.front)cout<<"initqueue worng!"<<endl;Q.front->next=NULL;//return OK;}void FiFoEnQueueRear(LinkQueue &Q,int e,vector<int> &v){ QueuePtr p;p=(QueuePtr)malloc(sizeof(Queue));if(!p)cout<<"cannot malloc EnQueue of the p"<<endl;p->data=e;p->next=NULL;Q.rear->next=p;Q.rear=p;v.push_back(e);//cout<<p->data;//return OK;}void FiFoDeQueueFront(LinkQueue &Q){QueuePtr p;if(Q.front==Q.rear)cout<<"the Queue is empty,cannot delete !!"<<endl;p=Q.front->next;Q.front->next=p->next;free(p);if(Q.rear==p)Q.rear=Q.front;//return OK}void PrintQueue(LinkQueue &Q){QueuePtr p;if(Q.front==Q.rear)cout<<"the Queue is empty,cannot print!"<<endl;p=Q.front;for(p=Q.front;p->next!=NULL;p=p->next){cout<<p->next->data<<" ";}cout<<endl;//retrun OK;}void FiFoFiFoDoQueueEarly(LinkQueue &Q,int a,vector<int> &v){ QueuePtr p;int count=0;//设置标志位，记录重复的个数。
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 <stdio.h>#include <windows.h>#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<N; i++)block[i] = 0;for (i=0; i<20; i++)block[rand()%(N-1)] = 1;blockCount = 0;for (i=0; i<N; i++)if (block[i] == 0)blockCount++;// 初始化存放进程的数组for (i=0; i<N; i++){process[i][0] = 0;for (j=1; j<N; j++)process[i][j] = -1;}processCount = 0;printf("初始化结果如下：");output();flag = false;}void output(){printf("\n内存总量：%d 块, 已用空间：%d 块, 剩余空间：%d 块, 进程总数：%d 个\n", N, N-blockCount, blockCount, processCount);if (flag && blockCount < N){printf("已使用的内存块(%d)：\n", N-blockCount);for (int k=0,count=0; k<N; k++){if (block[k] == 1)printf("%2d ", k, ++count);if (count == 15){putchar('\n');count = 0;}}putchar('\n');}// 输出各进程占用内存详细情况if (processCount > 0){printf("内存详细使用情况如下：\n");for (int i=0; i<N; i++){if (process[i][0] > 0){printf("进程号：%d \n占用内存块(%2d)：", i, process[i][0]);for (int j=1,count=0; j<=process[i][0]; j++){printf("%2d ", process[i][j], count++);if (count == 15){putchar('\n');printf(" ");count = 0;}}putchar('\n');}}}elseprintf("当前内存无进程！\n");/*// 输出空闲内存块if (blockCount > 0){printf("空闲内存块(%d)：\n", blockCount);for (int k=0,count=0; k<N; k++){if (block[k] == 0)printf("%2d ", k, ++count);if (count == 15){putchar('\n');count = 0;}}putchar('\n');}*/putchar('\n');}bool createProcess(){int pid, pages, k = 0;loop:printf("请输入进程号(小于%d)和所需页面数：", N);scanf("%d%d", &pid, &pages);if (pid > 99){printf("错误！进程号过大！\n");goto loop;}if (pages > blockCount)return false;blockCount -= pages;process[pid][0] = pages;for (int i=1; i<=pages; i++){while (block[k]==1 && k<100)k++;process[pid][i] = k;block[k] = 1;k++;}processCount++;return true;}bool endProcess(){int pid, pages;if (processCount < 1){printf("当前内存没有进程！\n\n");return false;}printf("当前内存中的进程有 %d 个，进程号为：", processCount);for (int i=0; i<N; i++)if (process[i][0] > 0)printf("%2d ", i);putchar('\n');printf("请输入您要结束的进程号(小于%d)：", N);scanf("%d", &pid);pages = process[pid][0];if (pages == 0){printf("对不起！该进程不存在！\n");return false;}for (int j=1; j<pages; j++){block[process[pid][j]] = 0;process[pid][j] = -1;}process[pid][0] = 0;processCount--;blockCount += pages;return true;}void menu(){int choice;while (true){printf("操作菜单：\n");printf(" 1 --> 创建进程\n 2 --> 结束进程\n 3 --> 查看内存\n 0 --> 退出程序\n");printf("请输入您要进行的操作：");scanf("%d", &choice);switch (choice){case 1:if (createProcess())printf("创建新进程成功！\n\n");elseprintf("抱歉！内存空间不足，创建新进程失败！\n\n");break;case 2:if (endProcess())printf("进程已结束！\n\n");elseprintf("进程结束失败！\n\n");break;case 3:output();break;case 0:return ;default:printf("对不起！您的选择有误！请重新选择！\n\n");}}}void main(){init();menu();}。
操作系统-请求页式存储管理实验报告分析解析
操作系统-请求页式存储管理实验报告分析解析实验背景在计算机系统中，内存是一项很重要的资源。
其中，操作系统需要管理内存，以便为用户进程和内核提供适当的内存空间。
页式内存管理是操作系统能够管理和维护内存的一种方式。
在页式内存管理中，主存分为固定大小的框架，称为页框，而进程的地址空间被分割为固定大小的页。
页式内存管理系统采用了一种称为“请求页式存储”的技术，允许进程只存取正在使用的那些页面。
这样可以节省空间，并且提高了处理器访问内存的速度。
实验环境本次实验使用的操作系统是 Ubuntu 20.04 LTS 操作系统。
实验目标本次实验的主要目标是通过模拟请求页式内存管理系统，来了解和深入理解页式内存管理技术。
本次实验需要完成以下任务：1.编写一个简单的请求页式存储模拟器；2.使用该模拟器对作业和内存进行模拟；3.分析模拟结果并撰写实验报告。
实验过程阅读并理解作业说明在开始实验之前，我们首先需要阅读和了解具体的作业说明。
在本次实验中，我们需要完成一个请求页式存储模拟器，以及使用该模拟器对作业与内存进行模拟。
编写模拟器在了解了作业说明后，我们开始按照作业的要求，编写请求页式内存管理模拟器。
在这里，我们需要使用到Python 编程语言。
实际上，我们在编写该模拟器时，主要分为以下几步：1.文件操作：首先，我们需要通过读取文件中的数据来模拟进程对内存的请求。
在输入文件中，每一行表示一个请求，包含了进程 ID、请求的地址和访问类型。
2.内存分配：接着，我们需要模拟请求页式内存管理系统中对于内存分配的操作，即在访问时，将需要的页加载到内存中，如果内存已满，则需要选择一个页面将其从内存中移除，为新的页面腾出空间。
3.页面置换：如果进行页面置换，则需要选出最久未访问的页面并移出内存，空出空间用于新的页面，这就是所谓的“最久未使用”（LRU）策略。
进行模拟有了模拟器之后，我们就可以针对不同的作业和内存大小进行实验。
在实验的过程中，我们可以观察不同大小的内存和不同的作业怎样影响模拟的结果。
操作系统实验-存储管理
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。
分页存储管理实验报告(word文档良心出品)
操作系统实验三报告一．实验名称：分页存储管理二．实验目的：了解分页存储管理在内存空间分配的作用三．实验内容：分页存储管理是将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的片，称为页面或页，并为各页加以编号，相应的，也把内存空间分成与页面相同大小的若干个存储块，称为物理块或页框，同样加以编号，在为进程分配内存时，以块为单位将进程的若干个也分别装入到多个可以不相邻的物理块中。
系统为每个进程建立了一张页面映像表，简称页表。
位示图是利用二进制的一位来表示磁盘中的一个盘块的使用情况，这里用位示图来表示内存分配情况。
四．实验代码#include <stdafx.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>typedef int datatype;typedef struct node{datatype pageNum,blockNum;struct node *next;}linknode;typedef linknode *linklist;linklist creatlinklist(int n){linklist head,r,s;int x,y,i=0;head=r=(linklist)malloc(sizeof(linknode));printf("开始创建页表\n");printf("请分别输入页表的页号及块号（-1表示空）：\n");printf("\n页号块号\n");while (i<n){scanf("%d %d",&x,&y);s=(linklist)malloc(sizeof(linknode));s->pageNum=x;s->blockNum=y;r->next=s;r=s;i++;}r->next=NULL;return head;}void print(linklist head){linklist p;p=head->next;printf("\n该页表为:");printf("\n页号块号\n");while(p){printf("%d%7d\n",p->pageNum,p->blockNum );p=p->next;}printf("\n");}/*初始化位示图，将值全置为零，0表示空闲状态*/void init(int g[100][100],int N){int i,j;for(i=0;i<100;i++){for(j=0;j<100;j++){g[i][j]=0;}}g[N+1][0]=N*N;}/*对作业的每一个页进行分配对应位示图里的块*/linklist Dis(linklist head,int g[100][100],int n,int N){linklist p;int i,j;p=head->next;if(n<=g[N+1][0]){while(p){for(i=0;i<N;i++){for(j=0;j<N;j++){if(g[i][j]==0){p->blockNum=N*i+j;g[i][j]=1;g[N+1][0]--;break;}}break;}p=p->next;}return head;}}/*回收已经完成的页*/linklist Recy(linklist head,int g[100][100],int n,int N){int i,j;linklist p;p=head->next;while(p&&p->pageNum!=n){p=p->next;}if(p){i=p->blockNum/N;j=p->blockNum%N;g[i][j]=0;g[N+1][0]++;p->blockNum=-1;}return head;}/*打印位示图*/void printStr(int g[100][100],int N) {int i,j;printf("此时位示图为：\n ");for(i=0;i<N;i++){printf(" ");printf("%d",i);}printf("\n");for(i=0;i<N;i++){printf("%d",i);for(j=0;j<N;j++){printf(" ");printf("%d",g[i][j]);}printf("\n");}}void main(){int n,N,x,y;int graph[100][100];linklist head;printf("输入位示图的字长：");scanf("%d",&N);printf("输入作业的页数：");scanf("%d",&n);head=creatlinklist(n);print(head);init(graph,N);printStr(graph,N);printf("\n现在进行作业分配：");head=Dis(head,graph,n,N);print(head);printStr(graph,N);printf("是否回收已完成的页，“是”1，“否”0：");scanf("%d",&x);if(x) //判断是否要回收{printf("\n请输入您要回收的页号：");scanf("%d",&y);head=Recy(head,graph,y,N);print(head);printStr(graph,N);}}五．实验截图：六．实验心得：通过这次实验，了解到分页存储管理是将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的片，称为页面或页，并为各页加以编号，相应的，也把内存空间分成与页面相同大小的若干个存储块，称为物理块或页框，同样加以编号，在为进程分配内存时，以块为单位将进程的若干个也分别装入到多个可以不相邻的物理块中。
请求调页存储管理方式的模拟实验报告
请求调页存储管理方式的模拟实验报告《网络操作系统》课程设计报告书目: 请求调页存储管理方式的模拟题学号:学生姓名:指导教师:2010 年 12 月 9 日目录一. 实验内容 ................................................. 错误～未定义书签。
1 二. 实验目的 ................................................. 错误～未定义书签。
1 三. 设计思想 ................................................. 错误～未定义书签。
2 四. 程序流程图 ............................................... 错误～未定义书签。
3 五. 程序清单 ................................................. 错误～未定义书签。
4 六. 运行结果及分析 .......................................... 错误～未定义书签。
10 七. 总结.................................................... 错误～未定义书签。
14一、实验内容1(假设每个页面中可存放10条指令，分配给作业的内存块数为4。
2(用C语言或C++语言模拟一个作业的执行过程，该作业共有320条指令，即它的地址空间为32页，目前它的所有页都还未调入内存。
在模拟过程中，如果所访问的指令已在内存，则显示其物理地址，并转下一条指令。
如果所访问的指令还未装入内存，则发生缺页，此时需记录缺页的次数，并将相应页调入内存。
如果4个内存块均已装入该作业，则需进行页面置换，最后显示其物理地址，并转下一条指令。
在所有320指令执行完毕后，请计算并显示作业运行过程中发生的缺页率。
操作系统内存管理实验指导书
实验二内存管理实验一、实验目的1．掌握基本的主存分配和回收算法，了解Windows 2000/XP的虚拟内存机制。
2．学习使用Windows 2000/XP的与内存相关的API函数。
3．掌握请求分页存储管理方式。
二、实验内容及要求1．实验内容使用Windows 2000/XP 的API 函数，创建两个线程，一个用于模拟内存的分配活动，一个用于跟踪并记录内存分配过程中的内存变化情况，要求这两个线程使用信号量进行同步。
每次内存分配按照相应的测试数据的要求进行操作。
每个测试数据单元描述一次内存分配操作，测试数据有程序随机自动产生，并把产生的测试数据保存在一个文件中。
模拟内存分配活动的线程可以从测试数据文件中读出要进行的内存操作。
每个内存操作包括以下内容：1）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)；2）块数：操作的内存页数(要求随机产生)；3）操作类型：可以是保留（reserve）、提交（commit）、释放（release）、回收（decommit）、加锁（lock）、解锁（unlock）；保留：在虚拟地址空间分配，不分配物理空间提交：在物理地址空间分配回收：释放物理空间，但保留虚拟空间释放：释放物理空间和虚拟空间加锁：常驻内存，即防止操作系统把对应的内存空间换出到外存可以将这些操作编号，存放于文件中。
4）大小：指块的大小；5）访问权限：共五种PAGE_READONLY、PAGE_READWRITE、PAGE_EXCUTE、PAGE_EXECUTE_READ 和PAGE_ EXECUTE_READWRITE。
可以将这些权限编号，存放于文件中。
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。
2．实验要求●学习并理解请求分页存储管理方式；●学习了解虚拟存储技术的技术特点；●熟悉实验环境，掌握相关API的使用方法；●设计程序，实现以页为单位的虚拟内存分配方法；●不限制所使用的程序设计语言；●查阅有关资料；●提交实验报告。
分页存储管理实验报告
分页存储管理实验报告分页存储管理实验报告引言在计算机科学领域，存储管理是一个重要的课题。
随着计算机应用的不断发展，对存储管理的要求也越来越高。
本实验旨在通过实践，深入了解分页存储管理的原理和实现方式，以及其在计算机系统中的应用。
一、实验目的本实验的主要目的是通过实践，加深对分页存储管理的理解。
具体目标如下：1. 理解分页存储管理的原理和概念；2. 掌握分页存储管理的实现方式；3. 熟悉分页存储管理在计算机系统中的应用。
二、实验原理分页存储管理是一种将物理内存划分为固定大小的页框，并将逻辑地址空间划分为相同大小的页的存储管理方式。
其主要原理如下：1. 将逻辑地址划分为页号和页内偏移两部分；2. 通过页表将逻辑地址映射到物理地址；3. 利用页表中的页表项实现地址映射。
三、实验过程1. 初始化页表：根据系统的物理内存大小和页框大小，计算出页表的大小，并进行初始化。
2. 地址映射：根据逻辑地址的页号，查找页表中对应的页表项，获取物理页框号，并将页内偏移与物理页框号组合得到物理地址。
3. 存储管理：根据物理地址，将数据存储到物理内存中的相应位置，或从物理内存中读取数据。
4. 内存分配：根据应用程序的需要，分配合适大小的物理内存页框，并更新页表。
四、实验结果通过实验，我们成功实现了分页存储管理，并进行了一系列测试。
实验结果表明，分页存储管理具有以下优点：1. 提高了内存利用率：通过将逻辑地址划分为固定大小的页，可以更好地利用物理内存空间。
2. 简化了内存管理：通过页表的使用，可以方便地进行地址映射和内存分配。
3. 提高了系统的稳定性：分页存储管理可以有效隔离不同进程之间的内存空间，提高了系统的稳定性和安全性。
五、实验总结本实验通过实践，深入了解了分页存储管理的原理和实现方式，并通过一系列测试验证了其在计算机系统中的应用效果。
实验结果表明，分页存储管理是一种高效、稳定的内存管理方式，可以提高系统的性能和稳定性。
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实验二请求分页存储管理模拟实验
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、实验要求：
设计一个请求页式存储管理方案。
并编写模拟程序实现。
（1）产生一个需要访问的指令地址流。
它是一系列需要访问的指令的地址。
为不失一般性，你可以适当地（用人工指定地方法或用随机数产生器）生成这个序列。
（2）简单起见，页面淘汰算法采用LRU页面淘汰算法，并且在淘汰一页时，只将该页在页表中抹去。
而不再判断它是否被改写过，也不将它写回到辅存。
具体的做法可以是：
（1）产生一个需要访问的指令地址流，如1059B，1060B，3059B，4753B,2241B…………；
（2）指令合适的页面尺寸（例如以 1KB或2KB为1页）；
（3）指定内存页表的最大长度，并对页表进行初始化；
（4）每访问一个地址时，首先要计算该地址所在的页的页号，然后查页表，判断该页是否在主存——如果该页已在主存，则打印页表情况；如果该页不在主存且页表未满，则调入一页并打印页表情况；如果该页不在主存且页表已满，则按LRU页面淘汰算法淘汰一页后调入所需的页，打印页表情况；
（5）逐个地址访问，直到所有地址转换/访问完毕。
具体参考教材：请求分页地址转换流程图。