内存最佳分配实验报告
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。
实验五模板(内存分配)
实验报告（五）内存分配一、实验目的通过学习Minix操作系统的内存分配，加深理解操作系统内存管理的相关概念和原理。
二、准备工作注：如果熟悉准备工作内容，可忽略。
1、练习使用vi编辑器vi编辑器具有两种模式（1）命令模式通过键盘左上角ESC键进入，在该模式下可以使用编辑命令。
删除一行（连续键入两个d）；删除光标处的字符（小写x）；在当前光标前插入（i）；在当前光标后插入（a）；保存（shift+冒号，再键入w）；退出编辑器（shift+冒号，再键入q）；保存并且退出（shift+冒号，再键入wq）；（2）编辑模式在命令模式下，通过在当前光标前插入（i）或在当前光标后插入（a），进入编辑模式。
通过键盘左上角ESC键切换到命令模式。
2、练习修改、编译和安装新操作系统（1）修改/usr/src/kernel/main.c中的announce函数cd /usr/src/kernelcp main.c main.c.backupvi main.c找到announce函数增加打印语句kprintf(“在这儿增加你想打印的语句”);保存退出vi编辑器（通过键盘左上角ESC键进入命令模式，然后shift+冒号，再键入wq）（2）编译新操作系统cd /usr/src/toolsmake image（3）安装新操作系统make install（4）用新操作系统更换旧操作系统：shutdown在boot monitor下（出现d0p0s0>时），键入boot c0d0p0重新进入新操作系统。
三、实验内容、过程与分析（一）实验内容1、学习《Operating Systems Design and Implementation》（Andrew S. Tanenbaum著，第三版）中的第4章4.8.8小节，Memory Management Utilities，内存管理。
Minix内存管理采用了动态分区分配以及首次适应算法。
内存分配实验报告
内存分配实验报告内存分配实验报告一、引言内存分配是计算机科学中一个重要的概念，它涉及到操作系统、编程语言以及计算机硬件等多个方面。
在本次实验中，我们将探索不同的内存分配算法，并对它们的性能进行评估和比较。
二、实验目的1. 理解内存分配的基本原理和概念；2. 学习不同的内存分配算法，并掌握它们的优缺点；3. 通过实验对比，评估不同算法在不同场景下的性能表现。
三、实验方法1. 实验环境本次实验使用C语言编写，运行在Linux操作系统上。
实验中使用了常见的内存分配算法，包括首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。
2. 实验步骤（1）首次适应算法首次适应算法是一种简单而常用的内存分配算法。
它从内存的起始位置开始查找，找到第一个能满足分配要求的空闲块进行分配。
实验中，我们模拟了一系列内存分配请求，并记录了每次分配的时间和分配结果。
（2）最佳适应算法最佳适应算法是一种在空闲块中选择最小合适空间进行分配的算法。
实验中，我们使用了一个链表来维护空闲块，并按照大小进行排序。
每次分配请求时，选择最小合适的空间进行分配，并更新链表。
同样，我们记录了每次分配的时间和分配结果。
（3）最坏适应算法最坏适应算法与最佳适应算法相反，它选择最大合适空间进行分配。
实验中，我们同样使用链表维护空闲块，并按照大小进行排序。
每次分配请求时，选择最大合适的空间进行分配，并更新链表。
同样，我们记录了每次分配的时间和分配结果。
四、实验结果与分析通过实验，我们得到了不同内存分配算法在不同场景下的性能表现。
首次适应算法在处理大量小内存请求时表现较好，因为它能够更快地找到合适的空闲块。
而最佳适应算法在处理大量大内存请求时表现较好，因为它能够更好地利用内存空间。
最坏适应算法则在处理大量随机大小的内存请求时表现较好，因为它能够更快地找到较大的空闲块。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了内存分配算法的原理和应用。
不同的算法适用于不同的场景，我们需要根据实际需求选择合适的算法。
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。
内存管理实验报告
内存管理实验报告实验名称：内存管理实验目的：掌握内存管理的相关概念和算法加深对内存管理的理解实验原理：内存管理是操作系统中的一个重要模块，负责分配和回收系统的内存资源。
内存管理的目的是高效地利用系统内存，提高系统的性能和稳定性。
实验过程：1.实验环境准备本实验使用C语言编程，要求安装GCC编译器和Linux操作系统。
2.实验内容实验主要包括以下几个部分：a.基本内存管理创建一个进程结构体，并为其分配一定大小的内存空间。
可以通过C语言中的指针操作来模拟内存管理的过程。
b.连续分配内存算法实现两种连续分配内存的算法：首次适应算法和最佳适应算法。
首次适应算法是从低地址开始寻找满足要求的空闲块，最佳适应算法是从所有空闲块中选择最小的满足要求的块。
c.非连续分配内存算法实现分页和分段两种非连续分配内存的算法。
分页是将进程的虚拟地址空间划分为固定大小的页面，然后将页面映射到物理内存中。
分段是将进程的地址空间划分为若干个段，每个段可以是可变大小的。
3.实验结果分析使用实验中的算法和方法，可以实现对系统内存的高效管理。
通过比较不同算法的性能指标，我们可以选择合适的算法来满足系统的需求。
具体而言，连续分配内存算法中，首次适应算法适用于内存中有大量小碎片的情况，可以快速找到满足要求的空闲块。
最佳适应算法适用于内存中碎片较少的情况，可以保证最小的内存浪费。
非连续分配内存算法中，分页算法适用于对内存空间的快速分配和回收，但会带来一定的页表管理开销。
分段算法适用于对进程的地址空间进行分段管理，可以灵活地控制不同段的权限和大小。
实验中还可以通过性能测试和实际应用场景的模拟来评估算法的性能和适用性。
实验总结：本实验主要介绍了内存管理的相关概念和算法，通过编写相应的代码实现了基本内存管理和连续分配、非连续分配内存的算法。
通过实际的实验操作，加深了对内存管理的理解。
在实验过程中，我们发现不同算法适用于不同情况下的内存管理。
连续分配算法可以根据实际情况选择首次适应算法或最佳适应算法。
内存连续分配方式实验
内存连续分配方式实验内存连续分配是操作系统中的重要概念之一、在计算机系统中，内存分配是指将进程所需的内存空间分配给其使用，同时也需要满足内存管理的要求。
内存连续分配方式是指将进程所需的内存空间连续地划分并分配给进程。
下面将介绍内存连续分配的几种方式及实验。
1.固定分区分配方式：固定分区分配方式是将整个内存空间分为若干个大小相等的分区，并为每个分区分配一个进程。
这种分配方式适用于进程数固定或进程大小相对稳定的场景。
固定分区分配方式的优点是简单易实现，缺点是可能会造成内存空间浪费，同时，当进程数或进程大小发生变化时，需要重新划分分区，性能较差。
2.动态分区分配方式：动态分区分配方式是根据进程的实际需要动态地分配内存空间。
动态分区分配方式将内存空间划分为若干个大小不等的分区，每个分区都可以独立地分配给进程使用。
当有新进程需要内存空间时，系统会根据分区空闲情况找到合适的分区进行分配。
动态分区分配方式的优点是充分利用内存空间，缺点是可能会出现内存碎片问题。
3.伙伴系统分配方式：伙伴系统分配方式是一种动态分区分配方式的改进版本。
它将内存空间划分为若干个大小相等的块，每个块大小都是2的幂。
当有新进程需要内存空间时，系统会找到与其大小最接近的空闲块进行分配。
如果找到的块大于所需大小，则将其划分为两个大小相等的块，其中一个分配给进程，另一个留作备用；如果找到的块小于所需大小，则会继续查找更大的空闲块进行分配。
伙伴系统分配方式的优点是减少了内存碎片问题，缺点是实现较为复杂。
实验设计：1.实验目的：通过实验，测试和比较不同的内存连续分配方式在不同场景下的性能和效果。
2.实验环境：使用一台具备内存管理功能的计算机，并在上面运行操作系统。
3.实验步骤：a.首先，选择一种内存连续分配方式，如固定分区分配方式。
b.根据选择的分配方式，设置相应的分区大小和数量。
c.运行一些需要内存空间的进程，并观察它们的分配情况。
d.记录每个进程所分配到的内存空间大小和位置，以及未分配的内存空间大小和位置。
内存操作实验报告
一、实验目的1. 熟悉内存的基本操作，包括内存的分配、释放、读写等。
2. 掌握C语言中内存操作的相关函数，如malloc、free、memcpy等。
3. 提高对内存管理重要性的认识，了解内存泄漏的成因及预防措施。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编译器：Visual Studio 20193. 编程语言：C语言三、实验内容1. 内存分配与释放2. 内存读写3. 内存拷贝4. 内存泄漏检测四、实验步骤1. 内存分配与释放（1）编写一个函数，使用malloc分配内存，并打印分配的内存地址。
```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>void test_malloc() {int p = (int )malloc(sizeof(int));if (p == NULL) {printf("Memory allocation failed.\n");return;}printf("Memory address: %p\n", p);free(p);}int main() {test_malloc();return 0;}```（2）编写一个函数，使用calloc分配内存，并打印分配的内存地址。
```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>void test_calloc() {int p = (int )calloc(10, sizeof(int));if (p == NULL) {printf("Memory allocation failed.\n");return;}printf("Memory address: %p\n", p);free(p);}int main() {test_calloc();return 0;}```2. 内存读写（1）编写一个函数，使用memcpy函数复制内存内容。
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一．实验名称
模拟实现动态分区存储管理
二．实验要求
编写程序实现动态分区存储管理方式的主存分配与回收。
具体内容包括：先确定主存空间分配表；然后采用最优适应算法完成主存空间的分配与回收；最后编写主函数对所做工作进行测试。
三．解决方案
实现动态分区的分配与回收，主要考虑两个问题：第一，设计记录主存使用情况的数据结构，用来记录空闲区和作业占用的区域；第二，在该数据结构基础上设计主存分配算法和主存回收算法。
由于动态分区的大小是由作业需求量决定的，故分区的长度预先不能固定，且分区的个数也随主存分配和回收变动。
总之，所有分区的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主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（空闲区和已分配区），回收主存分区时，可能会合并空闲区，这样如果整个主存采用一张表格记录已分配区和空闲区，就会使表格操作繁琐。
主存分配时查找空闲区进行分配，然后填写已分配区表，主要操作在空闲区。
由此可见，主存的分配与回收主要是对空闲区的操作。
这样为了便于对主存空间的分配与回收，可建立两张分区表记录主存使用情况：“已分配区表”记录作业占用分区，“空闲区表”记录空闲区。
然后在数据结构上进行主存的分配，其主存分配算法采用最优适应算法，即按祖业要求挑选一个能满足作业要求的最小空闲区分配。
具体实现时，把空闲区按长度以某种方式（递增方式）登记在“空闲区表”中，分配时顺序查找“空闲区表”，查到的第一个空闲区就是满足作业要求的最小分区。
在实现回收时，先在“已分配区表”中找到将作业归还的区域，且变为空，检查“空闲区”表中未分配区域，查找是否有相邻空闲区，最后合并空闲区，修改“空闲区表”。
设计程序时可选择进行主存分配或主存回收，所需参数为：若是主存分配。
输入作业名和所需主存空间大小；若是回收，输入回收作业的作业名，以循环进行主存分配和回收。
四．实验代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define n 10 /*定义系统允许的最大作业数*/
#define m 10 /*定义系统允许的空闲区表最大值*/
#define minisize 100
struct /*已分配区表的定义*/
{ float address;
float length;
int flag;
}used_table[n];
struct
{float address;
float length;
int flag;
}free_table[m];
void allocate(char J,float xk) /*主存分配函数开始*/ {int i,k;
float ad;
k=-1;
for(i=0;i<m;i++)
；
；
；
if(k==-1)
{
printf("无可用空闲区\n");
return ;
}
/*进行最优分配*/
if(free_table[k].length-xk<=minisize)
{free_table[k].flag=0;
ad=free_table[k].address;
xk=free_table[k].length;
}
else
{ ；
；
}
/*修改已分配区表*/ i=0;
while(used_table[i].flag!=0&&i<n)
i++;
if(i>=n)
{printf("无表目填写已分分区,错误\n");
if(free_table[k].flag==0)
free_table[k].flag=1;
else
free_table[k].length=free_table[k].length+xk;
return;
}
else
{used_table[i].address=ad;
used_table[i].length=xk;
used_table[i].flag=J;
}
return;
}
void reclaim(char J)
{int i,k,j,s,t;
float S,L;
s=0;
while((used_table[s].flag!=J||used_table[s].flag==0)&&s<n)
s++;
if(s>=n)
{printf("找不到该作业\n");
return ;
}
used_table[s].flag=0;
S=used_table[s].address;
L=used_table[s].length;
j=-1;k=-1;i=0;
while(i<m&&(j==-1||k==-1))
{
{ ;
;
}
i++;
}
if(k!=-1)
if(j!=-1)
{free_table[k].length=free_table[j].length+free_table[k].length+L;
free_table[j].flag=0;
}
else
free_table[k].length=free_table[k].length+L;
else
if(j!=-1)
{free_table[j].address=S;
free_table[j].length=free_table[j].length+L;
}
else
{t=0;
while(free_table[t].flag==1&&t<m)
t++;
if(t>=m)
{printf("主存空闲区表没有空闲,回收空间失败\n");
used_table[s].flag=J;
return;
}
free_table[t].address=S;
free_table[t].length=L;
free_table[t].flag=1;
}
return;}
int main()
{
float xk;
char J;
/*空闲区表初始化*/
free_table[0].address=10240;
free_table[0].length=102400;
free_table[0].flag=1;
int i;
for(i=1;i<m;i++)
free_table[i].flag=0;
/*已分配区表初始化*/
for(i=0;i<n;i++)
used_table[i].flag=0;
while(1)
{printf("选择功能项(0-退出,1-分配主存,2-回收主存,3-显示主存)\n"); printf("选择功能项(0~3):");
int a;
scanf("%d",&a);
switch(a)
{case 0:exit(0);
case 1:
printf("输入作业名J和作业所需长度xk:");
scanf("%*c%c%f",&J,&xk);
allocate(J,xk); /*分配主存空间*/
break;
case 2:
printf("输入要回收分区的作业名\n");
scanf("%*c%c",&J);
reclaim(J); /*回收主存空间*/
break;
case 3:
printf("输出空闲区表:\n起始地址分区长度标志\n");
for(i=0;i<m;i++)
printf("%5.0f%10.0f%6d\n",free_table[i].address,free_table[i].length,
free_table[i].flag);
printf("按任意键,输出已分配区表\n");
getchar();
printf("输出已分配区表:\n起始地址分区长度标志\n");
for(i=0;i<n;i++)
if(used_table[i].flag!=0)
printf("%6.0f%9.0f%6c\n",used_table[i].address,used_table[i].length,
used_table[i].flag);
else
printf("%6.0f%9.0f%6d\n",used_table[i].address,used_table[i].length,
used_table[i].flag);
break;
default:printf("没有该选项\n");
}
}
return 0;
} /*主函数结束*/
五．实验结果。