存储管理实验报告
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。
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。
存储管理实验报告
int m=0;//已分配作业数
int flag;//分配成功标志
int isup,isdow n; //回收区域存在上邻和下邻的标志
int is=0;
struct jcb {
char n ame[10];
char state;
int ntime; //所需时间
给作业占用；另一部分又成为一个较小的空闲区，留在空闲区表中。 为了尽量减少由于
分割造成的空闲区，尽可能分配低地址部分的空闲区，而尽量保存高地址部分有较大的
连续空闲区域，以利于大型作业的装入。 为此，在空闲区说明表中，把每个空闲区按其 地址顺序从低到高登记， 即每个后继的空闲区其起始地址总是比前者大。为了方便查找
为了说明那些分区是空闲的，可以用来装入新作业，必须有一张空闲说明表
长度——指出从起始地址开始的一个连续空闲的长度。
状态一一有两种状态，一种是 “未分配”状态，指出对应的由起址指出的某个长度的 区域是空闲区；另一种是 “空表目”状态， 表示表中对应的登记项目是空白（无效） 可用来登记新的空闲区（例如，作业完成后，它所占的区域就成了空闲区，应找一个
{
JCB *first;
if(ready==NULL) ready=p;
else{
first=ready;
while(first->li nk!=NULL)
first=first->li nk;
first->li nk=p;
p->li nk=NULL;
}
}
void sort3()/*建立对已分配作业队列的排列函数，直接插在队列之尾*/
实验三、存储管理
存储器管理实验报告
存储器管理实验报告1. 实验目的本实验旨在通过实际操作，学习和理解存储器管理的基本概念和原理，并通过编写代码来实现常见的存储器管理算法。
2. 实验背景存储器管理是计算机系统中的重要组成部分，它负责管理和分配计算机的内存资源。
在计算机系统中，内存分为多个不同的区域，每个区域用于存储不同类型的数据。
存储器管理的主要任务是有效地管理和分配这些内存资源，以满足程序的需求，并保证系统的稳定性和高效性。
3. 实验步骤本实验共分为以下几个步骤：步骤一：了解存储器管理的基本概念在开始实验之前，我们首先需要了解存储器管理的基本概念。
包括内存分区、内存分配算法、内存回收算法等。
步骤二：设计实验代码根据实验要求，我们需要编写代码来实现常见的存储器管理算法。
可以选择使用C、C++等编程语言来实现。
步骤三：实验代码测试完成代码编写后，我们需要对代码进行测试，以验证其正确性和可行性。
可以编写一些测试样例来测试不同的存储器管理算法。
步骤四：实验结果分析根据实验的结果，我们可以对不同的存储器管理算法进行比较和分析，评估其优劣和适用性。
步骤五：实验总结在实验结束后，我们可以对实验过程和结果进行总结，总结实验中所学到的知识和经验，并提出改进的建议。
4. 实验总结通过本次实验，我深入了解了存储器管理的基本概念和原理，并通过编写代码实现了常见的存储器管理算法。
实验过程中，我遇到了一些问题，但通过查阅相关文献和资料，最终解决了这些问题。
通过实验，我不仅加深了对存储器管理的理解，还提高了编程能力和问题解决能力。
5. 改进建议在实验过程中，我发现代码实现的效率还有待提高，可以进一步优化算法的设计和实现。
此外，可以扩展实验内容，研究更多的存储器管理算法，并进行比较和分析。
参考文献•[1] 《操作系统教程》•[2] 《计算机体系结构》•[3] 《操作系统原理》。
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。
存储管理实验报告
存储管理实验报告一、实验目的1.了解存储管理的概念及作用；2.掌握存储管理的基本操作和技术；3.熟悉常见的存储管理工具和方法；4.分析存储管理对系统性能的影响。
二、实验内容1.了解存储管理的基本概念：存储管理是指对计算机中的存储器进行有效管理和利用的一种技术手段。
主要包括内存管理和外存管理两个方面。
2.学习常见的存储管理工具和方法：（1）内存管理方案：连续内存管理、非连续内存管理和虚存管理；（2）外存管理方案：磁盘存储管理、文件系统管理和缓存管理等。
3.实际操作存储管理工具：（1）使用操作系统的内存管理工具，如Windows的任务管理器和Linux的top命令等，查看内存使用情况和进程占用的内存大小；（2）使用磁盘管理工具，如Windows的磁盘管理器和Linux的fdisk命令等，查看磁盘的分区情况和使用状况；（3）使用文件系统管理工具，如Windows的资源管理器和Linux的ls命令等，查看文件和目录的存储和管理状态。
4.分析存储管理对系统性能的影响：（1）使用性能监控工具，如Windows的性能监视器和Linux的sar 命令等，实时监测系统的内存、磁盘和文件系统等性能指标；（2）对比不同存储管理方案的优缺点，分析其对系统性能的影响；（3）根据实验结果提出优化存储管理的建议。
三、实验步骤1.阅读相关文献和资料，了解存储管理的基本概念和原理；2.使用操作系统的内存管理工具，查看当前系统内存的使用情况；3.使用操作系统的磁盘管理工具，查看当前系统磁盘的分区情况；4.使用操作系统的文件系统管理工具，查看当前系统文件和目录的存储和管理状态；5.使用性能监控工具，实时监测系统的内存、磁盘和文件系统等性能指标；6.根据实验结果，分析存储管理对系统性能的影响；7.结合实验结果，提出优化存储管理的建议。
四、实验结果1.使用内存管理工具查看系统内存使用情况，发现部分进程占用内存过高，导致系统运行缓慢；2.使用磁盘管理工具查看系统磁盘分区情况，发现磁盘分区不合理，造成磁盘空间利用率较低；3.使用文件系统管理工具查看文件和目录的存储和管理状态，发现有大量重复和冗余的文件，需要进行清理和整理；4.使用性能监控工具实时监测系统的性能指标，发现内存和磁盘的利用率较高，需要优化存储管理。
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广东海洋大学学生实验报告书（学生用表）实验名称存储管理课程名称操作系统课程号学院(系) 软件学院专业软件工程班级学生姓名学号实验地点实验日期一、实验目的修改MINIX操作系统内存管理的源程序，将MINIX的首次适应算法改为最佳适应和最差适应算法，对修改之后的MINIX源代码进行重新编译和重新启动，以测试你修改的正确性。
二、实验内容1、打开Minix3，进入alloc.c所在目录2、修改原算法为最佳适应算法(BEST_FIT)和最差适应算法(WORST_FIT)的程序如下：#include "pm.h"#include <minix/.h>#include <minix/callnr.h>#include <signal.h>#include <stdlib.h>#include "mproc.h"#include "../../kernel/const.h"#include "../../kernel/config.h"#include "../../kernel/type.h"#define NR_HOLES (2*NR_PROCS) /* max # entries in hole table */#define NIL_HOLE (struct hole *) 0PRIV ATE struct hole {struct hole *h_next; /* pointer to next entry on the list */phys_clicks h_base; /* where does the hole begin? */phys_clicks h_len; /* how big is the hole? */} hole[NR_HOLES];PRIV ATE u32_t high_watermark=0;PRIV ATE struct hole *hole_head; /* pointer to first hole */PRIV ATE struct hole *free_slots;/* ptr to list of unused table slots */#define swap_base ((phys_clicks) -1)FORWARD _PROTOTYPE( void del_slot, (struct hole *prev_ptr, struct hole *hp) );FORWARD _PROTOTYPE( void merge, (struct hole *hp) );#define swap_out() (0)GDOU-B-11-112/*===========================================================================* * alloc_mem **===========================================================================*/ PUBLIC phys_clicks alloc_mem(clicks)phys_clicks clicks; /* amount of memory requested */#define USING_BEST_FIT#ifdef USING_BEST_FIT{//先找到第一个满足要求的空洞，//再以第一个为标准寻找最适合的空洞。
//当最适合的空洞完全吻合//就直接划给它，当空洞较大时就切割。
//首先注册目标指针、目标前一个指针、头指针//记录目标大小和目前最适合大小register struct hole *hp;register struct hole *prevAim_ptr;register struct hole *Aim_ptr;phys_clicks old_base;//如果循环一次都没找到//就把可以退出内存的进程赶出去//再循环do{hp = hole_head;prevAim_ptr = NIL_HOLE;Aim_ptr = NIL_HOLE;for(;hp != NIL_HOLE && hp->h_base < swap_base;prevAim_ptr=hp,hp=hp->h_next){//find the best holeif(hp->h_len == clicks){old_base = hp->h_base; /* remember where it started */hp->h_base += clicks; /* bite off */hp->h_len -= clicks; /* ditto */del_slot(prevAim_ptr, hp);/* Delete the hole which used up completely. *//* Remember new high watermark of used memory. */if(hp->h_base > high_watermark)high_watermark = hp->h_base;return(old_base);}//当从没记录过合适内存时//把遇到的第一个合适节点保存在aim中if(hp->h_len > clicks && Aim_ptr == NIL_HOLE){Aim_ptr=hp;}//当找到一个比原来aim更合适的空间//记录新的空间if(hp->h_len > clicks && hp->h_len < Aim_ptr->h_len){//mark it downAim_ptr=hp;}}//we found itif(Aim_ptr != NIL_HOLE){old_base = Aim_ptr->h_base; /* remember where it started */Aim_ptr->h_base += clicks; /* bite off */Aim_ptr->h_len -= clicks; /* ditto *//* Remember new high watermark of used memory. */if(Aim_ptr->h_base > high_watermark)high_watermark = Aim_ptr->h_base;return(old_base);}}while(swap_out());return(NO_MEM);}#endif#ifdef USING_WORST_FIT{//先找到第一个满足要求的空洞，//再以第一个为标准寻找最适合的空洞。
//当最适合的空洞完全吻合//就直接划给它，当空洞较大时就切割。
//首先注册目标指针、目标前一个指针、头指针//记录目标大小和目前最适合大小register struct hole *hp;register struct hole *prevAim_ptr;register struct hole *Aim_ptr;phys_clicks old_base;//如果循环一次都没找到//就把可以退出内存的进程赶出去//再循环;do{hp = hole_head;prevAim_ptr = NIL_HOLE;Aim_ptr = NIL_HOLE;for(;hp != NIL_HOLE && hp->h_base < swap_base;prevAim_ptr=hp,hp=hp->h_next){//当从没记录过合适内存时//把遇到的第一个合适节点保存在aim中if(hp->h_len >= clicks && Aim_ptr == NIL_HOLE){Aim_ptr=hp;}//当找到一个比原来aim更合适的空间//记录新的空间if(hp->h_len >= clicks && hp->h_len > Aim_ptr->h_len){//mark it downAim_ptr=hp;}}//we found bigestif(hp->h_next==NIL_HOLE){old_base =Aim_ptr->h_base;Aim_ptr->h_base+=clicks;Aim_ptr->h_len-=clicks;/* Remember new high watermark of used memory. */if(Aim_ptr->h_base > high_watermark)high_watermark = Aim_ptr->h_base;return(old_base);}}while(swap_out());return(NO_MEM);}#endif3、保持当前目录不变（即\usr\src\servers\pm），输入make命令，编译程序4、重新编译整个minix，生成新的minix映像文件，并将minix映像文件复制到\boot目录之中。
输入如下命令：cd \usr\src\toolsmake imagecp image \boot\test15、测试新操作系统：重启Minix3，按ESC进入如下画面，输入如图最后两行指令进入新系统三、实验总结通过这次实验，我了解了Minix3存储管理的首次适应算法，学会了将其算法修改为最佳适应和最差适应算法，并学会了如何激活新修改的存储管理算法。
进一步理解了操作系统的存储管理，加强了实验能力。
成绩指导教师日期注:请用A4纸书写，不够另附纸。