操作系统动态分区存储管理实验报告
存储管理实验报告总结(3篇)

第1篇一、实验背景存储管理是操作系统的重要组成部分,负责对计算机的存储资源进行合理分配、有效利用和保护。
为了加深对存储管理原理和方法的理解,我们进行了存储管理实验,通过编写和调试模拟程序,对存储管理技术进行了深入学习和实践。
二、实验目的1. 理解存储管理的概念、原理和方法。
2. 掌握不同存储管理技术的实现过程。
3. 分析存储管理技术的优缺点,为实际应用提供参考。
三、实验内容1. 可变分区存储管理实验实验目的:了解可变分区存储管理的原理和实现方法。
实验内容:(1)编写程序实现内存空间的分配和回收。
(2)采用最优适应算法、首次适应算法、下次适应算法等,模拟内存分配过程。
(3)分析不同分配算法的性能。
实验结果:通过实验,我们了解了可变分区存储管理的原理和实现方法,并分析了不同分配算法的性能。
2. 分页存储管理实验实验目的:掌握分页存储管理的基本概念和实现方法。
实验内容:(1)编写程序实现内存空间的分配和回收。
(2)采用页式存储管理技术,模拟内存分配过程。
(3)分析页面置换算法的性能,如LRU、FIFO等。
实验结果:通过实验,我们掌握了分页存储管理的基本概念和实现方法,并分析了页面置换算法的性能。
3. 虚拟页式存储管理实验实验目的:了解虚拟页式存储管理的原理和实现方法。
实验内容:(1)编写程序实现虚拟内存的分配和回收。
(2)采用工作集算法、抖动预防等技术,模拟虚拟内存的访问和页面置换过程。
(3)分析虚拟页式存储管理技术的优缺点。
实验结果:通过实验,我们了解了虚拟页式存储管理的原理和实现方法,并分析了其优缺点。
四、实验总结1. 通过本次实验,我们对存储管理技术有了更深入的理解,掌握了不同存储管理技术的实现方法。
2. 实验过程中,我们学会了编写模拟程序,通过程序模拟存储管理过程,验证了存储管理技术的性能。
3. 实验结果分析表明,不同存储管理技术具有不同的优缺点,在实际应用中应根据具体需求选择合适的存储管理技术。
分区存储管理模拟实验报告

分区存储管理模拟实验报告分区存储管理模拟实验报告1.实验目的了解动态分区存储管理方式中的数据结构和分配算法,加深对动态分区存储管理方式及其实现技术的理解。
2. 实验内容▪用C语言或Pascal语言分别实现采用首次适应算法和最佳适应算法的动态分区分配过程Allocate()和回收过程Free()。
其中,空闲分区采用空闲分区链来组织,内存分配时,优先使用空闲区低地址部分的空间。
▪假设初始状态,可用内存空间为640KB,作业请求序列如下(也可以编程从键盘输入,R 表示请求,F表示释放):✧作业1请求130 KB。
✧作业2请求60 KB。
✧作业3请求100 KB。
到第一个足以满足要球的空闲块就停止查找,并把它分配出去;如果该空闲空间与所需空间大小一样,则从空闲表中取消该项;如果还有剩余,则余下的部分仍留在空闲表中,但应修改分区大小和分区始址。
最佳适应算法:当要分配内存空间时,就查找空闲表中满足要求的空闲块,并使得剩余块是最小的。
然后把它分配出去,若大小恰好合适,则直按分配;若有剩余块,则仍保留该余下的空闲分区,并修改分区大小的起始地址。
内存回收:将释放作业所在内存块的状态改为空闲状态,删除其作业名,设置为空。
并判断该空闲块是否与其他空闲块相连,若释放的内存空间与空闲块相连时,则合并为同一个空闲块,同时修改分区大小及起始地址。
typedef struct freearea{}ElemType;定义一个空闲区说明表结构,每申请一个作业,改作业便具有此结构体typedef struct DuLNode{}DuLNode,*DuLinkList;定义一个双向链表Status Initblock(){}开创带头结点的内存空间链表,通过双向链表把申请的作业链接起来,作业的插入和删除,和链表中节点的插入和删除类似。
双向链表如图1所示Status First_fit(int ID,int request){}传入作业名及申请量采用首次适应算法实现动态内存分区分配的模拟,初始态640KB,只是一个虚态,每申请成功一个作业,便相应的640KB做相应的减少,同过双向链表模拟主存的分配情况。
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");
操作系统-存储管理动态分区分配及回收算法(附源码)

存储管理动态分区分配及回收算法课程名称:计算机操作系统班级:信1501-2实验者姓名:李琛实验日期:2018年5月20日评分:教师签名:一、实验目的分区管理是应用较广泛的一种存储管理技术。
本实验要求用一种结构化高级语言构造分区描述器,编制动态分区分配算法和回收算法模拟程序,并讨论不同分配算法的特点.二、实验要求1、编写:First Fit Algorithm2、编写:Best Fit Algorithm3、编写:空闲区回收算法三、实验过程(一)主程序1、定义分区描述器node,包括3 个元素:(1)adr-—分区首地址(2)size——分区大小(3)next——指向下一个分区的指针2、定义3 个指向node 结构的指针变量:(1)head1——空闲区队列首指针(2)back1-—指向释放区node 结构的指针(3)assign——指向申请的内存分区node 结构的指针3、定义1 个整形变量:free——用户申请存储区的大小(由用户键入)(二)过程1、定义check 过程,用于检查指定的释放块(由用户键入)的合法性2、定义assignment1 过程,实现First Fit Algorithm3、定义assignment2 过程,实现Best Fit Algorithm4、定义acceptment1 过程,实现First Fit Algorithm 的回收算法5、定义acceptment2 过程,实现Best Fit Algorithm 的回收算法6、定义print 过程,打印空闲区队列(三)执行程序首先申请一整块空闲区,其首址为0,大小为32767;然后,提示用户使用哪种分配算法,再提示是分配还是回收;分配时要求输入申请区的大小,回收时要求输入释放区的首址和大小。
实验代码Main。
cpp#include〈stdio。
h〉#include<stdlib.h>#include〈string。
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。
动态内存分配实验报告

Free[free_p].len=length;
free_p++;
//
sort(Free,Free+free_p,cmp);
for(j=0;j<free_p;j++)
{
1].address)
if(j + 1 < free_p&&Free[j].address+Free[j].len==Free[j +
if(used[i].run_id==id) {
int add=used[i].address; int length=used[i].len; used_p--; for(j=i;j<used_p;j++) {
used[j]=used[j+1]; }
Free[free_p].address=add;
Free[i].address+=len; Free[i].len-=len; } else { free_p--;
for(j=i;j<free_p;j++) {
Free[j]=Free[j+1]; } } break; } }
} void reclaim(int id) {
int i,j,k; for(i=0;i<used_p;i++) {
{ Free[j].len+=Free[j + 1].len; free_p--; for(k =j + 1; k < free_p;k++) { Free[k]=Free[k+1]; }
}
}
} }
} void show() {
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。
操作系统-动态分区分配算法实验报告
实验题目:存储器内存分配设计思路:1.既然是要对内存进行操作,首先对和内存相关的内容进行设置我使用的是用自定义的数据结构struct来存放内存中一个内存块的内容包括:始地址、大小、状态(f:空闲u:使用e:结束)之后采用数组来存放自定义的数据类型,这样前期的准备工作就完成了2.有了要加工的数据,接下来定义并实现了存放自定义数据类型的数组的初始化函数和显示函数,需要显示的是每个内存块的块号、始地址、大小、状态3.接着依此定义三种动态分区分配算法首次适应算法、最佳适应算法和最差适应算法4.对定义的三种算法逐一进行实现①首次适应算法:通过遍历存放自定义数据类型的数组,找到遍历过程中第一个满足分配大小的内存块块号i,找到之后停止对数组的遍历,将i之后的块号逐个向后移动一个,然后将满足分配大小的内存块i分为两块,分别是第i块和第i+1块,将两块的始地址、大小、状态分别更新,这样便实现了首次适应算法②最佳适应算法:和首次适应算法一样,首先遍历存放自定义数据类型的数组,找到满足分配大小的内存块后,对内存块的大小进行缓存,因为最佳适应是要找到最接近要分配内存块大小的块,所以需要遍历整个数组,进而找到满足分配大小要求的而且碎片最小的块i,之后的操作和首次遍历算法相同③最差适应算法:和最佳适应算法一样,区别在于,最佳适应是找到最接近要分配内存块大小的块,而最差适应是要找到在数组中,内存最大的块i,找到之后的操作和最佳适应算法相同,因此不在这里赘述。
5.定义并实现释放内存的函数通过块号找到要释放的内存块,把要释放的内存块状态设置成为空闲,查看要释放的块的左右两侧块的状态是否为空闲,如果有空闲,则将空闲的块和要释放的块进行合并(通过改变块的始地址、大小、状态的方式)6.定义主函数,用switch来区分用户需要的操作,分别是:①首次适应②最佳适应③最差适应④释放内存⑤显示内存⑥退出系统实验源程序加注释:#include<bits/stdc++.h>#define MI_SIZE 100 //内存大小100typedef struct MemoryInfomation//一个内存块{int start; //始地址int Size; //大小char status; //状态 f:空闲 u:使用 e:结束} MI;MI MList[MI_SIZE];void InitMList() //初始化{int i;MI temp = { 0,0,'e' };for (i = 0; i < MI_SIZE; i++){MList[i] = temp;}MList[0].start = 0; //起始为0MList[0].Size = MI_SIZE;//大小起始最大MList[0].status = 'f'; //状态起始空闲}void Display() //显示{int i, used = 0;printf("\n---------------------------------------------------\n");printf("%5s%15s%15s%15s", "块号", "始地址", "大小", "状态");printf("\n---------------------------------------------------\n");for (i = 0; i < MI_SIZE && MList[i].status != 'e'; i++){if (MList[i].status == 'u'){used += MList[i].Size;}printf("%5d%15d%15d%15s\n", i, MList[i].start, MList[i].Size, MList[i].status == 'u' ? "使用" : "空闲");}printf("\n----------------------------------------------\n");}void FirstFit(){int i, j, flag = 0;int request;printf("最先适应算法:请问你要分配多大的内存\n");scanf("%d", &request);for (i = 0; i < MI_SIZE && MList[i].status != 'e'; i++){if (MList[i].Size >= request && MList[i].status == 'f') {if (MList[i].Size - request <= 0){MList[i].status = 'u';}else{for (j = MI_SIZE - 2; j > i; j--){MList[j + 1] = MList[j];}MList[i + 1].start = MList[i].start + request; MList[i + 1].Size = MList[i].Size - request;MList[i + 1].status = 'f';MList[i].Size = request;MList[i].status = 'u';flag = 1;}break;}}if (flag != 1 || i == MI_SIZE || MList[i].status == 'e'){printf("没有足够大小的空间分配\n");}Display();}void BadFit(){int i, j = 0, k = 0, flag = 0, request;printf("最坏适应算法:请问你要分配多大的内存\n");scanf("%d", &request);for (i = 0;i < MI_SIZE - 1 && MList[i].status != 'e';i++){if (MList[i].Size >= request && MList[i].status == 'f') {flag = 1;if (MList[i].Size > k){k = MList[i].Size;j = i;}}}i = j;if (flag == 0){printf("没有足够大小的空间分配\n");j = i;}else if (MList[i].Size - request <= 0){MList[i].status = 'u';}else{for (j = MI_SIZE - 2;j > i;j--){MList[j + 1] = MList[j];}MList[i + 1].start = MList[i].start + request;MList[i + 1].Size = MList[i].Size - request;MList[i + 1].status = 'f';MList[i].Size = request;MList[i].status = 'u';}Display();}void M_Release() //释放内存{int i, number;printf("\n请问你要释放哪一块内存:\n");scanf("%d", &number);if (MList[number].status == 'u'){MList[number].status = 'f';if (MList[number + 1].status == 'f')//右边空则合并{MList[number].Size += MList[number].Size;for (i = number + 1; i < MI_SIZE - 1 && MList[i].status != 'e'; i++) { //i后面的每一个结点整体后移if (i > 0){MList[i] = MList[i + 1];}}}if (number > 0 && MList[number - 1].status == 'f')//左边空则合并{MList[number - 1].Size += MList[number].Size;for (i = number; i < MI_SIZE - 1 && MList[i].status != 'e'; i++){MList[i] = MList[i + 1];}}}else{printf("该块内存无法正常释放\n");}Display();}void BestFit(){int i, j = 0, t, flag = 0, request;printf("最佳适应算法:请问你要分配多大的内存\n");scanf("%d", &request);t = MI_SIZE;for (i = 0; i < MI_SIZE && MList[i].status != 'e'; i++){if (MList[i].Size >= request && MList[i].status == 'f'){flag = 1;if (MList[i].Size < t){t = MList[i].Size;j = i;}}}i = j;if (flag == 0){printf("没有足够大小的空间分配\n");j = i;}else if (MList[i].Size - request <= 0){MList[i].status = 'u';}else {for (j = MI_SIZE - 2; j > i; j--){MList[j + 1] = MList[j];}MList[i + 1].start = MList[i].start + request;MList[i + 1].Size = MList[i].Size - request;MList[i + 1].status = 'f';MList[i].Size = request;MList[i].status = 'u';}Display();}int main(){int x;InitMList();while (1){printf(" \n"); printf(" 1.首次适应\n");printf(" 2.最佳适应\n");printf(" 3.最差适应\n"); printf(" 4.释放内存\n"); printf(" 5.显示内存\n"); printf(" 6.退出系统\n"); printf("请输入1-6:");scanf("%d", &x);switch (x){case 1:FirstFit();break;case 2:BestFit();break;case 3:BadFit();break;case 4:M_Release();break;case 5:Display();break;case 6:exit(0);}}return 0;}实验测试结果记录:1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6:1最先适应算法:请问你要分配多大的内存10---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 使用1 10 90 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6:1最先适应算法:请问你要分配多大的内存25---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 使用1 10 25 使用2 35 65 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6:1最先适应算法:请问你要分配多大的内存15---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 使用1 10 25 使用2 35 15 使用3 50 50 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6:1最先适应算法:请问你要分配多大的内存20---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 使用1 10 25 使用2 35 15 使用3 50 20 使用4 70 30 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6:4请问你要释放哪一块内存:---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 空闲1 10 25 使用2 35 15 使用3 50 20 使用4 70 30 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6:4请问你要释放哪一块内存:2---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 10 空闲1 10 25 使用2 35 15 空闲3 50 20 使用4 70 30 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6:2最佳适应算法:请问你要分配多大的内存5---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 5 使用1 5 5 空闲2 10 25 使用3 35 15 空闲4 50 20 使用5 70 30 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6:3最坏适应算法:请问你要分配多大的内存25---------------------------------------------------块号始地址大小状态---------------------------------------------------0 0 5 使用1 5 5 空闲2 10 25 使用3 35 15 空闲4 50 20 使用5 70 25 使用6 95 5 空闲----------------------------------------------1.首次适应2.最佳适应3.最差适应4.释放内存5.显示内存6.退出系统请输入1-6:总结与自评:总结:分区存储管理是操作系统进行内存管理的一种方式。
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。
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,掌握内存分配与回收、页面置换算法等关键概念,并能够分析和解决存储管理中可能出现的问题。
二、实验环境本次实验在装有 Windows 操作系统的计算机上进行,使用了 Visual Studio 等编程工具和相关的调试环境。
三、实验内容(一)内存分配与回收算法实现1、首次适应算法首次适应算法从内存的起始位置开始查找,找到第一个能够满足需求的空闲分区进行分配。
在实现过程中,我们通过建立一个空闲分区链表来管理内存空间,每次分配时从表头开始查找。
2、最佳适应算法最佳适应算法会选择能够满足需求且大小最小的空闲分区进行分配。
为了实现该算法,在空闲分区链表中,分区按照大小从小到大的顺序排列,这样在查找时能够快速找到最合适的分区。
3、最坏适应算法最坏适应算法则选择最大的空闲分区进行分配。
同样通过对空闲分区链表的排序和查找来实现。
(二)页面置换算法模拟1、先进先出(FIFO)页面置换算法FIFO 算法按照页面进入内存的先后顺序进行置换,即先进入内存的页面先被置换出去。
在模拟过程中,使用一个队列来记录页面的进入顺序。
2、最近最久未使用(LRU)页面置换算法LRU 算法根据页面最近被使用的时间来决定置换顺序,最近最久未使用的页面将被置换。
通过为每个页面设置一个时间戳来记录其最近使用的时间,从而实现置换策略。
3、时钟(Clock)页面置换算法Clock 算法使用一个环形链表来模拟内存中的页面,通过指针的移动和页面的访问标志来决定置换页面。
四、实验步骤(一)内存分配与回收算法的实现步骤1、初始化内存空间,创建空闲分区链表,并为每个分区设置起始地址、大小和状态等信息。
2、对于首次适应算法,从链表表头开始遍历,找到第一个大小满足需求的空闲分区,进行分配,并修改分区的状态和大小。
3、对于最佳适应算法,在遍历链表时,选择大小最接近需求的空闲分区进行分配,并对链表进行相应的调整。
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【实验目的】目的:1.熟悉主存的分配与回收。
2.理解在不同的存储管理方式下,如何实现主存空间的分配与回收。
3.掌握动态分区分配方式中的数据结构和分配算法及动态分区存储管理方式及其实现过程。
【实验原理】建立两张表,空闲表和已分配表,分别将未分配的作业和已分配好的作业放入其中。
当要装入一个作业时,从空闲区表中查找标志为“未分配”的空闲区,从中找出一个能容纳该作业的空闲区。
如果找到的空闲区正好等于该作业的长度,则把该分区全部分配给作业。
这时应该把该空闲区登记栏中的标志改为“空”,同时在已分配区表中找到一个标志为“空”的栏目登记新装入作业所占用分区的起始地址、长度和作业名。
如果找到的空闲区大于作业长度,则把空闲区分成两部分,一部分用来装入作业,另外一部分仍为空闲区。
实验采用的是“最优适应”算法。
最优适应算法是按作业要求挑选一个能满足作业要求的最小空闲区,这样保证可以不去分割一个大的区域,使装入大作业时比较容易得到满足。
此实验为解决假如找到的一个分区可能只比作业所要求的长度略大一点的情况,这时,空闲区分割后剩下的空闲区就很小,这种很小的空闲区往往无法使用,影响了主存的使用。
为了一定程度上解决这个问题,如果空闲区的大小比作业要求的长度略大一点,不再将空闲区分成已分分区和空闲区两部分,而是将整个空闲区分配给作业。
【实验器材和资料】电脑、Microsoft Visual C++ 6.0软件、操作系统资料书【实验内容和要求】1.主存的分配和回收的实现是与主存储器的管理方式有关的。
所谓分配,就是解决多进程如何共享主存空间的问题。
所谓回收,就是当进程运行完成时将进程所占的主存空间归还给系统。
2.实验要求使用可变分区存储管理方式,分区分配中所用的数据结构采用空闲分区说明表和空闲分区链表来进行,分区分配中所用的算法采用首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法三种算法来实现主存的分配与回收。
3.同时,要求设计一个实用友好的可视化用户界面,并显示分配与回收的过程。
【实验方法与步骤】1.实验题目:假设初始状态下,可用的内存空间为640KB,并有下列的请求序列:(1)进程1申请130KB(2)进程2申请60K (3)进程3申请100KB (4)进程2释放60KB (5)进程4申请200KB(6)进程3释放100KB (7)进程1释放130KB(8)进程5申请140KB(9)进程6申请60KB (10)进程7申请50KB(11)进程8申请60KB2.实验方法:(1)设计一个空闲分区表,空闲分区表通过空闲分区链表来管理,在进行内存分配时,系统优先使用空闲区低端的空间。
(2)设计一个内存分区表,可用链表管理,用以表示当前内存使用情况。
(3)设计一个进程申请队列以及进程完成后的释放顺序,实现主存的分配和回收。
(4)要求每次分配和回收后把空闲分区的变化情况以及各进程的申请、释放情况以图形方式显示、打印出来。
3.实验过程(1)内存分配:①动态输入构造空闲区表,并显打印示构造好的空闲分区表。
②键盘接收内存申请。
③根据申请,实施内存分配,并返回分配所得内存首址。
④分配完后,调整空闲分区表(即扣除分配部分),并显示调整后的空闲分区表。
⑤若分配失败,返回分配失败信息。
(2)内存回收:①显示当前的空闲分区表和内存分区表。
②从键盘接收回收分区的首址与大小,按内存回收的四种情况进行内存回收。
③显示回收后已调整好的的空闲分区表。
【程序流程图】【相关数据结构及说明】typedef struct None //已分配内存分区链表{char name[100]; //进程名int begin; //开始地址int end; //结束地址int length; //长度大小None *next; //指向下一个内存分区表};typedef struct NeiCun //空闲分区链表{int begin1; //空闲分区首地址int end1; //空闲分区尾地址int length1; //空闲分区大小NeiCun *next1; //指向下一个空闲分区表};None *head; //内存分区表头NeiCun *head1; //空闲分区表头int MAXNUMBER; //存储内存空间的最大范围int flag,flog; //标志位【程序代码】由于我用的是MFC可视化编程编写,所以在这里不能完全复制源代码,只复制几个比较重要的模块的代码。
1.初始化链表NeiCun *q;MAXNUMBER=m_Max_Edit;head1 = (NeiCun *)malloc(sizeof(NeiCun));head1->next1=NULL;q=(NeiCun *)malloc(sizeof(NeiCun));q->begin1=1;q->end1=m_Max_Edit;q->length1=m_Max_Edit;q->next1=NULL;head1->next1=q;2.分配内存None *p1,*p;p1=head;while(p1->next!=NULL)p1=p1->next;p=(None *)malloc(sizeof(None));p->next=NULL;NeiCun *q1,*q2;q1=head1;while(q1->next1!=NULL){if(m_Num_Edit<q1->next1->length1){flag=1;q1->next1->begin1+=m_Num_Edit;q1->next1->length1-=m_Num_Edit;p->begin=q1->next1->begin1-m_Num_Edit;p->end=p->begin+m_Num_Edit-1;p->length=m_Num_Edit;strcpy(p->name,m_Name1_Edit);p1->next=p;m_ComBo.AddString(p->name);break;}else if(m_Num_Edit==q1->next1->length1){flag=1;p->begin=q1->next1->begin1;p->end=q1->next1->end1;p->length=m_Num_Edit;strcpy(p->name,m_Name1_Edit);p1->next=p;q2=q1->next1;q2->next1=q2->next1;m_ComBo.AddString(p->name);break;}elseq1=q1->next1;}if(flag==0)AfxMessageBox("内存不足!\n不好意思",NULL,MB_OK);3.回收内存int k=0;None *p2,*p3;p2=head;while(p2->next!=NULL){if(!strcmp(p2->next->name,m_Name2_Edit)) {p3=p2->next;p2->next=p3->next;m_ComBo.DeleteString(k);break;}k++;p2=p2->next;}NeiCun *q1;q1=head1;while(q1->next1!=NULL){if(q1->next1->begin1-1==p3->end){q1->next1->begin1-=p3->length;q1->next1->length1+=p3->length;break;}if(q1->next1->begin1-1>p3->end){NeiCun *NewProc;NewProc=(NeiCun *)malloc(sizeof(NeiCun));NewProc->begin1=p3->begin;NewProc->end1=p3->end;NewProc->length1=p3->length;NewProc->next1=q1->next1;q1->next1=NewProc;break;}if(q1->next1->end1+1==p3->begin){if(q1->next1->next1==NULL){q1->next1->end1+=p3->length;q1->next1->length1+=p3->length;break;}else{if(q1->next1->next1->begin1-1==p3->end){q1->next1->length1+=p3->length;q1->next1->length1+=q1->next1->next1->length1;q1->next1->end1+=p3->length;q1->next1->end1+=q1->next1->next1->length1;NeiCun *pia;pia=q1->next1->next1;q1->next1->next1=pia->next1;break;}else{q1->next1->end1+=p3->length;q1->next1->length1+=p3->length;break;}}}q1=q1->next1;}AfxMessageBox("该进程已经删除!");4.描绘内存分区表HDC hdc;HPEN hp;HBRUSH hbr;hdc=::GetDC(m_hWnd);hp=CreatePen(PS_SOLID,2,RGB(0,0,0)); SelectObject(hdc,hp);hbr=CreateSolidBrush(RGB(255,255,255)); SelectObject(hdc,hbr);Rectangle(hdc,30,375,480,480);None *pn;pn=head;double x1,y1=375,x2,y2=480;hbr=CreateSolidBrush(RGB(0,0,255));SelectObject(hdc,hbr);while(pn->next!=NULL){x1=(pn->next->begin)/(MAXNUMBER*1.0)*450+30;x2=(pn->next->end)/(MAXNUMBER*1.0)*450+30;Rectangle(hdc,x1,y1,x2,y2);pn=pn->next;}DeleteObject(hbr);【执行结果图示】1.输入640KB内存总大小,并添加进程PM1,申请内存为130KB2.添加进程PM2,申请内存60KB3.添加进程PM3,申请内存100KB4.回收进程PM25.添加进程PM4,申请内存200以上为程序运行时的情况图,由于篇幅太长,以下步骤不在赘述。