操作系统“内存管理”实验报告
内存管理实验报告
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）
操作系统存储管理实验报告.doc
操作系统存储管理实验报告实验5存储管理第一，实验的目的1，加深对操作系统存储管理的理解2，可以过度模拟页面调试算法，加深对操作系统内存管理的理解二、一般设计思想、环境语言、工具等一般设计思想:1.编写一个函数来计算和输出以下算法的命中率:(1) OPT页面替换算法OPT选定的过时页面是已经转移到内存中并且将来不会被使用或者在最长时间内不会被访问的页面。
因此，如何找到这样的页面是算法的关键。
每页可以设置一个步长变量。
它的初始值是一个足够大的数字。
对于不在内存中的页面，其值将重置为零。
对于内存中的页面，其值被重置为当前访问的页面与页面首次出现时的距离。
因此，该值越大，在最长时间内不会被访问的页面就越多，并且可以选择它作为交换页面。
(2)先进先出页面替换算法先进先出总是选择首先进入内存的页面进行清除，因此可以设置先进先出的繁忙页面帧队列，新转移到内存的页面挂在队列的尾部，当没有空闲页面帧时，可以从队列的头部取出下一个页面帧作为空闲页面帧，然后再转移到需要的页面。
(3) LRU页面替换算法LRU 根据转移到存储器中的页面的使用做出决定。
它使用“最近的过去”作为“最近的未来”的近似，并选择最长时间没有使用的页面进行删除。
该算法主要通过页面结构中的访问时间来实现。
时间记录页面的最后访问时间。
因此，当需要删除一个页面时，选择时间值最小的页面，即最近最长时间没有使用的页面进行删除。
(4) LFU页面替换算法LFU要求每个页面配置一个计数器(即页面结构中的计数器)。
一旦页面被访问，计数器的值将增加1。
当需要替换一个页面时，将选择计数器值最小的页面，即存储器中访问次数最少的页面进行清除。
⑤NUR页面替换算法NUR要求为每个页面设置一个访问位(访问位仍然可以由页面结构中的计数器表示)。
当页面被访问时，其访问位计数器被设置为1。
当需要页面替换时，替换算法从替换指针(最初指向第一页)开始顺序检查内存中的每一页。
如果其访问位为0，则选择页面进行替换，否则，替换指针向下移动以继续向下搜索。
操作系统 内存管理实验报告
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。
操作系统“内存管理”实验报告
initpart();
printf("\t****************Hale Waihona Puke ***********MENU**
**************************\n");
printf("\t************** Enter: r 请求分配内存**************\n");
%d\n",pcbl->PCBelem[i].name,pcbl->
PCBelem[i].address,pcbl->PCBelem[i].len);
}
printf("当前的空闲分区有：\n");
printf("address length\n");
for(i=0;i<maxPart;i++)
{
if(partl->Partelem[i].valid==1)
for(i=1;i<maxPart;i++)
{
partl->Partelem[i].address=0;
partl->Partelem[i].len=0;
partl->Partelem[i].valid=0;
}
partl->sum=1;
}
voidrequest(charname,intlen)//进程name请求len大小的内存
printf("\t************** Enter: s 结束进程 **************\n");
printf("\t************** Enter: p 打印分配情况**************\n");
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。
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。
操作系统存储管理实验报告
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
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。
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inti;
for(i=0;i<maxPCB;i++)
{
if(pcbl->PCBelem[i].name==name)
{
if(pcbl->PCBelem[i].valid==0)
printf("%c进程非运行进程，无法结束！",name);
else
{
pcbl->PCBelem[i].valid=0;
d 280 50
c 180 100
当前的空闲分区有：
address length
330 310
120 60
40 80
s
请输入要结束进程的name：c
s
请输入要结束进程的name：d
p
当前的进程有：
name address length
当前的空闲分区有：
address length
330 310
120 60
{
inti,j,k;
intaddress;
for(i=0;i<partl->sum;i++)
{
if(partl->Partelem[i].len>=len)
{
address=partl->Partelem[i].address;
if(partl->Partelem[i].len-len>=size)
洛阳理工学院实验报告
系别
计算机
班级
B100506
学号
B10050634
姓名
孙帅杰
课程名称
操作系统
实验日期
2012.11.29
实验名称
内存管理
成绩
实验目的：
通过这次实验，加深对内存管理的认识，进一步掌握内存的分配、回收算法的思想。
实验条件： windows操作系统PC一台；VC++6.0平台
实验原理：
}
partl->Partelem[j].valid=0;
partl->Partelem[j].address=0;
partl->Partelem[j].len=0;
partl->sum--;
}
for(k=0;k<maxPCB;k++)
{
if(pcbl->PCBelem[k].valid==0)
{
pcbl->PCBelem[k].address=address;
intsum;//系统中世纪的分区数
}Partseql;
//全局变量
PCBseql *pcbl;//进程队列指针
Partseql *partl;//空闲队列指针
#include"MainManager.h"
voidinitpcb()//初始化进程表vpcbl
{
inti;
pcbl->PCBelem[0].address=0;
pcbl->total--;
partl->Partelem[partl->sum].address=
pcbl->PCBelem[i].address;
partl->Partelem[partl->sum].len=pcbl->PCBelem[i].len;
partl->Partelem[partl->sum].valid=1;
当前的进程有：
name address length
a 40 80
b 120 60
c 180 100
当前的空闲分区有：
address length
280 360
s
请输入要结束进程的name：b
p
当前的进程有：
name address length
a 40 80
c 180 100
当前的空闲分区有：
address length
40 80
180 100
280 50
实验总结：
本次试验的输出结果和预计输出一致，通过本次试验，使我更加深刻的理解了内存的管理，分配和回收等。本次试验也是对理论学习进行了模拟的实践，是对课本知识更深层次的理解，使我更深的认识到不同的分配算法、回收算法的优缺点，同时自己的编程能力也有所提高 。
break;
case's':
printf("请输入要结束进程的name：");
scanf("%c",&pcbname);
fflush(stdin);
release(pcbname);
break;
case'p':
print();
break;
case'e':
exit(0);
}
ch=getchar();
fflush(stdin);
printf("%d %d\n",
partl->Partelem[i].address,partl->Partelem[i].len);
}
}
voidmain()
{
charch;
charpcbname;
intpcblen;
PCBseql pcb;
Partseql part;
pcbl=&pcb;
partl=∂
实验内容：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#definemaxPCB 6//最大进程数
#definemaxPart 6//最大空闲分区数
#definesize 10//不在切割剩余分区的大小
typedefstructPCB_type
{
charname;//进程名
ch=getchar();
fflush(stdin);
while(ch!='e')
{
switch(ch)
{
case'r':
printf("请输入请求进程的name，len:");
scanf("%c %d",&pcbname,&pcblen);
fflush(stdin);
request(pcbname,pcblen);
intaddress;//进程所占分区首地址
intlen;//进程所占分区的长度
intvalid;//PCB标识符（有效，无效）
} PCB;
typedefstructseqlist//进程信息队列
{
PCB PCBelem[maxPCB];//maxPCB为系统中允许的最多进程数
inttotal;//系统中实际的进程数
initpcb();
initpart();
printf("\t****************************MENU**
**************************\n");
printf("\t************** Enter: r 请求分配内存**************\n");
280 360
120 60
r
请输入请求进程的name，len:d 50
p
当前的进程有：
name address length
a 40 80
d 280 50
c 180 100
当前的空闲分区有：
address length
330 310
120 60
s
请输入要结束进程的name：a
p
当前的进程有：
name address length
printf("\t************** Enter: s 结束进程 **************\n");
printf("\t************** Enter: p 打印分配情况**************\n");
printf("\t************** Enter: e 退出 **************\n");
} PCBseql;
//分区类型的描述
typedefstructParti起址
intlen;//分区的长度
intvalid;//有效标识符（有效，无效）
}Part;
//内存空闲分区表（顺序表）描述
typedefstructPartlist//空白分区链
{
Part Partelem[maxPart];//maxPart 为系统中可能的最多空闲分区数
%d\n",pcbl->PCBelem[i].name,pcbl->
PCBelem[i].address,pcbl->PCBelem[i].len);
}
printf("当前的空闲分区有：\n");
printf("address length\n");
for(i=0;i<maxPart;i++)
{
if(partl->Partelem[i].valid==1)
************** Enter: p打印分配情况**************
************** Enter: e退出**************
r
请输入请求进程的name，len:a 80
r
请输入请求进程的name，len:b 60
r
请输入请求进程的name，len:c 100