实验三存储管理实验
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
存储管理实训报告
一、实训目的1. 通过本次实训,加深对存储管理方案的理解,掌握虚拟存储器的管理方式,熟悉虚存管理的各种页面淘汰算法。
2. 通过编写和调试地址转换过程的模拟程序,加强对地址转换过程的理解。
3. 培养编程能力和问题解决能力,提高实际操作水平。
二、实训环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:C++3. 开发环境:Visual Studio 20194. 硬件配置:CPU:Intel Core i5,内存:8GB,硬盘:256GB SSD三、实训原理1. 虚拟存储器:虚拟存储器是一种将内存与外存相结合的存储管理技术,可以扩大程序可访问的存储空间。
2. 页面置换算法:页面置换算法是虚拟存储器中的一种内存管理技术,用于确定在内存中保留哪些页面,淘汰哪些页面。
3. 地址转换过程:地址转换过程是将逻辑地址转换为物理地址的过程。
四、实训内容1. 设计一个请求页式存储管理方案,并编写模拟程序实现。
2. 产生一个需要访问的指令地址流,其中50%的指令是顺序执行的,25%的指令均匀地散布在前地址部分,25%的地址是均匀地散布在后地址部分。
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,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。
5. 如果该页已在主存,则打印页表情况;如果该页不在主存,则采用FIFO页面淘汰算法淘汰一页,并将该页在页表中抹去。
6. 编写代码实现上述功能,并进行测试。
五、实训过程1. 确定虚拟存储器的大小、内存大小、页面大小和页面置换算法。
2. 设计数据结构存储页面信息,包括页号、是否在内存中、是否被修改等。
3. 编写函数实现地址转换过程,包括计算页号、判断页是否在内存中等。
4. 编写FIFO页面淘汰算法,淘汰不在内存中的页面。
5. 编写测试程序,生成指令地址流,并调用相关函数进行测试。
六、实训结果1. 成功实现了请求页式存储管理方案,并编写了相应的模拟程序。
实验三 仓储管理系统规划和分析(完整)
实验三仓储管理系统规划和分析前言随着企业管理信息化的发展,网络及计算机的引入使管理跃上了一个新的发展平台。
管理信息系统已成为企业规范化、信息化、自动化管理系统的一部分,为了适应日趋激烈的市场竞争,企业需要对自身的经营状况有充分的了解,并通过有效的管理不断提高效率。
因此,对仓库的管理也成为提高生产经营效率的一个重要途径。
可见仓库的管理对于企业来说尤为重要,也正是基于这个原因我把毕业设计的方向定在了企业的仓库管理上。
仓库管理系统是一个企业不可缺少的部分,它的内容对于企业的决策者和管理者来说都至关重要,所以仓库管理系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。
但一直以来人们使用传统人工的方式管理产品,这种管理方式存在着许多缺点,如:效率低、保密性差等。
另外,由于时间一长,将产生大量的文件和数据,这对于查找、更新和维护产品都带来了不少的困难。
作为计算机应用的一部分,使用计算机对仓库信息进行管理,有着手工管理所无法比拟的优点。
例如:检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。
这些优点能够极大地提高仓库管理的效率。
由于时间紧迫,加之水平有限,设计中的缺点和不足之处在所难免,敬请导师批评指正,不胜感激。
1.1仓库管理系统研究背景与意义随着我国经济的飞速发展,各种类型规模的公司企业迅速崛起,许多从事生产和经营管理的企业都有自己生产和销售的产品,而这些产品都需要储存在仓库中,对于每个企业来说,随着企业规模的不断扩大,产品数量的急剧增加,所生产产品的种类也会不断地更新与发展,有关产品的各种信息量也会成倍增长。
面对庞大的产品信息量,如何有效地管理仓库产品,对这些企业来说是非常重要的,仓库管理的重点是销售信息能否及时反馈,从而确保企业运行效益。
而仓库管理又涉及入库、出库的产品、经办人员及客户等方方面面的因素,如何管理这些信息数据,是一项复杂的系统工程,充分考验着仓库管理员的工作能力,工作量的繁重是可想而知的,所以这就需要由仓库管理系统来提高仓库管理工作的效率,这对信息的规范管理、科学统计和快速查询,减少管理方面的工作量,同时对于调动广大员工的工作积极性,提高企业的生产效率,都具有十分重要的现实意义。
实验三 存储管理实验
实验三存储管理实验一. 目的要求:1、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。
2、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 . 例题设计一个请求页式存储管理方案。
并编写模拟程序实现之。
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,使得 50%的指令是顺序执行的。
25%的指令均匀地散布在前地址部分,25%的地址是均匀地散布在后地址部分。
为简单起见。
页面淘汰算法采用 FIFO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:产生一个需要访问的指令地址流;指令合适的页面尺寸(例如以 1K或2K为1页);指定内存页表的最大长度,并对页表进行初始化;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;如果该页不足主存且页表已满,则按FIFO页面淘汰算法淘汰一页后调入所需的页,打印页表情况;逐个地址访问,直到所有地址访问完毕。
存储管理算法的流程图如下:三 . 实验题:1、设计一个固定式分区分配的存储管理方案,并模拟实现分区的分配和回收过程。
可以假定每个作业都是批处理作业,并且不允许动态申请内存。
为实现分区的分配和回收,可以设定一个分区说明表,按照表中的有关信息进行分配,并根据分区的分配和回收情况修改该表。
测试结果:注:(代码见工程task1)2、设计一个可变式分区分配的存储管理方案。
并模拟实现分区的分配和回收过程。
对分区的管理法可以是下面三种算法之一:首次适应算法循环首次适应算法最佳适应算法测试结果:注:(代码见工程task2)3、编写并调试一个段页式存储管理的地址转换的模拟程序。
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。
计算机操作系统实验三存储器管理
计算机操作系统实验三存储器管理引言存储器管理是计算机操作系统中非常重要的一部分。
它负责管理计算机中的存储器资源,以便有效地分配和管理内存。
在操作系统的设计和实现中,存储器管理的性能和效率对整个系统的稳定性和性能有着重要的影响。
本文档将介绍计算机操作系统实验三中的存储器管理的实验内容及相关的知识点。
我们将从内存分区管理、页式存储管理和段式存储管理三个方面进行讨论。
内存分区管理内存分区管理是一种常见的存储器管理方法,旨在将物理内存分成若干个不同大小的区域,以便为不同的进程分配内存。
在实验三中,我们将学习和实现两种内存分区管理算法:首次适应算法和最佳适应算法。
首次适应算法是一种简单直观的算法,它从内存的起始位置开始查找第一个满足要求的空闲分区。
而最佳适应算法则是通过遍历整个内存空间,选择最合适的空闲分区来满足进程的内存需求。
通过实验,我们将学习如何实现这两种算法,并通过比较它们的性能和效果来深入理解内存分区管理的原理和实现。
页式存储管理页式存储管理是一种将物理内存分成固定大小的页框(page frame)和逻辑地址分成固定大小的页面(page)的管理方法。
在操作系统中,虚拟内存通过将进程的地址空间划分成大小相等的页面,并与物理内存中的页框相对应,实现了大容量的存储管理和地址空间共享。
在实验三中,我们将学习和实现页式存储管理的基本原理和算法。
我们将了解页表的结构和作用,以及如何通过页表将逻辑地址转换为物理地址。
此外,我们还将学习页面置换算法,用于处理内存不足时的页面置换问题。
段式存储管理段式存储管理是一种将逻辑地址分成不同大小的段并与物理内存中的段相对应的管理方法。
在操作系统的设计中,段式存储管理可以提供更灵活的地址空间管理和内存分配。
实验三将介绍段式存储管理的基本原理和实现方法。
我们将学习段表的结构和作用,以及如何通过段表将逻辑地址转换为物理地址。
同时,我们还将探讨段的分配和释放过程,并学习如何处理外部碎片的问题。
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、实验目的操作系统的存储管理是计算机系统中非常重要的组成部分,它直接影响着系统的性能和资源利用率。
本次实验的目的在于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,掌握存储分配、回收、地址转换等关键技术,并对不同存储管理策略的性能进行分析和比较。
二、实验环境本次实验在 Windows 10 操作系统下进行,使用 Visual Studio 2019 作为编程环境,编程语言为 C++。
三、实验内容(一)固定分区存储管理1、原理固定分区存储管理将内存空间划分为若干个固定大小的分区,每个分区只能装入一道作业。
分区的大小可以相等,也可以不等。
2、实现创建一个固定大小的内存空间数组,模拟内存分区。
为每个分区设置状态标志(已分配或空闲),并实现作业的分配和回收算法。
3、实验结果与分析通过输入不同大小的作业请求,观察内存的分配和回收情况。
分析固定分区存储管理的优缺点,如内存利用率低、存在内部碎片等。
(二)可变分区存储管理1、原理可变分区存储管理根据作业的实际需求动态地划分内存空间,分区的大小和数量是可变的。
2、实现使用链表或数组来管理内存空间,记录每个分区的起始地址、大小和状态。
实现首次适应、最佳适应和最坏适应等分配算法,以及分区的合并和回收算法。
3、实验结果与分析比较不同分配算法的性能,如分配时间、内存利用率等。
观察内存碎片的产生和处理情况,分析可变分区存储管理的优缺点。
(三)页式存储管理1、原理页式存储管理将内存空间和作业都划分为固定大小的页,通过页表将逻辑地址转换为物理地址。
2、实现设计页表结构,实现逻辑地址到物理地址的转换算法。
模拟页面的调入和调出过程,处理缺页中断。
3、实验结果与分析测量页式存储管理的页面置换算法(如先进先出、最近最少使用等)的命中率,分析其对系统性能的影响。
探讨页大小的选择对存储管理的影响。
(四)段式存储管理1、原理段式存储管理将作业按照逻辑结构划分为若干个段,每个段有自己的名字和长度。
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。
实验三 存储器管理实验
实验三存储器管理实验◆实验名称:存储器管理实验◆仪器、设备:计算机◆参考资料:操作系统实验指导书◆实验目的:设计一个请求页式存储管理方案,并编写模拟程序实现。
◆实验内容:编写程序用来模拟虚拟页式存储管理中的页面置换要求:1.快表页面固定为4块2.从键盘输入N个页面号3.输出每次物理块中的页面号和缺页次数,缺页率◆实验原理、数据(程序)记录:#define PAGES 4 /* 物理块数*/#define N 16 /*最多输入的页面号*/int pages[PAGES][2]; /*page[i][0]保存页面号,page[i][1]保存页面存留时间*/int queue[N]; /*页面号数组*/void initialise(void) /*------------初始化:快表和页面号数组++++++++++++++*/ {int i;for(i=0;i<N;i++)queue[i]=-1;for(i=0;i<PAGES;i++){pages[i][0]=-1;pages[i][1]=0;}}int is_page_exist(int page) /*若还有空页,返回空页序号的相反数-1若存在,返回该页的序号若不存在,返回需要替换页面序号的相反数-1*/{int max;int replace;int i=0;max=pages[0][1];replace=0;for(;i<PAGES;i++)pages[i][1]++;i=0;while(i<PAGES&&pages[i][0]!=-1&&pages[i][0]!=page){if(max<pages[i][1]){max=pages[i][1];replace=i;}i++;}if(i==PAGES)return (0-replace-1);else if(pages[i][0]==page)return i;elsereturn (0-i-1);}int input_pages(void) /**************输入页面号*****************/ {int i=0;int num;printf("请输入1~16个页面:【输入0 结束】\n");scanf("%d",&num);while(num&&i<N){if(num>0&&num<=N){queue[i]=num;i++;scanf("%d",&num);}elseprintf("输入错误数据~!\n");}return i;}void display_pages(void) /* 输出物理块中的页面号*/{int i=0;for(;i<PAGES;i++)if (pages[i][0]!= -1) printf("%5d ",pages[i][0]);printf("\n");}void LRU(int * lack_page) /* 核心算法,LRU算法*/{int i=0;int temp;* lack_page=0;while(queue[i]!=-1){temp=is_page_exist(queue[i]);if(temp>-1) /*若已经存在,修改相应序号的属性值*/pages[temp][1]=1;else /*若不存在,修改返回序号的内容,并修改属性值*/ {(* lack_page)++;pages[0-temp-1][0]=queue[i];pages[0-temp-1][1]=1;}printf("第%2d个页面访问时物理块中的页面号:",i+1);display_pages();i++;}}int main(void){int lack=0;float totle_page=0;initialise();totle_page=(float)input_pages();LRU(&lack);printf("缺页数为:%d\n",lack);printf("缺页率为:%0.3f\n",lack/totle_page);}◆实验结果及分析输入数据:1 2 4 3 1 4 5 6输出结果:第1个页面访问时物理块中的页面号:1第2个页面访问时物理块中的页面号:1 2第3个页面访问时物理块中的页面号:1 2 4第4个页面访问时物理块中的页面号:1 2 4 3第5个页面访问时物理块中的页面号:1 2 4 3第6个页面访问时物理块中的页面号:1 2 4 3第7个页面访问时物理块中的页面号:1 5 4 3第8个页面访问时物理块中的页面号:1 5 4 6缺页次数:6缺页率:0.750通过实验,实现了利用LRU算法进行虚拟存储管理的模拟。
实验报告-存储管理
实验三存储管理一、实验内容:1.数据文件的组织;2.缓冲区管理;3.空闲空间管理;二、实验要求:1.数据文件的组织:i.段页式组织方式;ii.支持基本数据类型,可不支持大对象数据;2.缓冲区管理:i.缓冲区页面组织;ii.缓冲区查找;iii.缓冲区淘汰;3.空闲空间管理:i.空闲空间组织;ii.空闲空间分配;iii.空闲空间回收;三、实验步骤:本实验代码实现使用的是C语言。
1.数据文件的组织:我们借助Oracle里面关于数据存储的概念,划分一个表空间,表空间里面又分为数据段,索引段和数据字典段。
每个段里面又分为等长大小的区,每个区由若干个页(PAGE_PER_EXTENT我们设为200)来组成。
具体的定义在文件tablespace.h里面。
而在页中存储记录时,页头保存这个页中有多少条元组;然后剩余的空间来存储具体的记录:每个记录有记录头,记录头记录这个元组的模式的指针,元组的长度和时间戳;记录体存储具体的属性数据。
而在记录体中存储数据时,我们现在支持三种数据类型:int, char(n), vchar(n)。
考虑到对齐的因素,我们每个属性的数据都从4的整数倍的地址开始存储,所以数据字典里记录的各个属性的偏移量都是4的倍数。
具体到单个元组插入的时候过程是这样的:先读数据字典,找到这个表所在的空间(第一个区间),然后读这个区间头,找到一个有空闲空间的页,然后读出那一页,按照数据字典的解析把该元组插入到这个页中的空闲位置,然后将该页写回到文件中。
具体的文件组织可以用下面的图来表示:数据文件:|文件头|数据段|索引段|数据字典段|数据段:|区间一|区间二|区间三|……|区间:|区间头|页一|页二|页三|……|页:|页头|元组一|元组二|元组三|……|元组:|记录模式指针|长度|时间戳|属性一|属性二|属性三|……|我们所定义的一些头部定义如下所示:struct file_header {int magic_num; /* file magic number */unsigned char bitmap[MAX_EXTENT]; /* record which extent have free space */};struct extent_header {int rec_per_page;int next; /* null is -1 */int bitmap[MAX_DAT_PAGE];};struct index_header {char bitmap[MAX_IDX_PAGE / CHAR_BIT];};struct dict_header {struct {int flag;char tname[20];} table[MAX_TABLE_NUM];};各个头部的主要功能就是记录空闲空间,回收空闲空间。
存储管理实验报告总结
存储管理实验报告总结本次实验主要是针对存储管理进行的。
存储管理是操作系统中非常重要的一部分,它负责管理计算机系统的内存空间,为进程提供必要的存储资源。
通过本次实验,我对存储管理的相关概念和技术有了更加深入的了解。
在实验中,我首先学习了存储管理的基本原理。
操作系统将内存分为若干个大小相等的页框,而进程的内存空间则被划分为若干个大小相等的页。
通过页表的映射关系,操作系统可以将进程的页映射到物理内存的页框上。
这样,进程就可以方便地访问内存中的数据。
在实验中,我还学习了虚拟内存的概念和实现方法。
虚拟内存是一种扩展内存的方法,它允许进程访问超出物理内存容量的数据。
虚拟内存通过将进程的页映射到磁盘上的页面文件中,实现了内存的扩展。
当进程需要访问某个页面时,操作系统会将该页面从页面文件中加载到物理内存中,并更新页表的映射关系。
在实验中,我还学习了页面置换算法的原理和实现。
页面置换算法是虚拟内存中非常重要的一部分,它负责决定哪些页面需要被置换出去。
常见的页面置换算法有FIFO算法、LRU算法和Clock算法等。
不同的算法有着不同的性能特点和适用场景,我们需要根据具体的应用场景选择合适的页面置换算法。
在实验中,我还学习了内存分配和回收的方法。
操作系统通过内存分配算法为进程分配内存空间,而通过内存回收算法回收进程不再使用的内存空间。
内存分配算法的选择会影响到系统的性能和资源利用率,我们需要根据具体的应用场景选择合适的内存分配算法。
通过本次实验,我深入了解了存储管理的相关概念和技术。
存储管理是操作系统中非常重要的一部分,它直接影响到系统的性能和资源利用率。
合理地管理存储资源可以提高系统的运行效率和稳定性,从而提升用户的体验。
在今后的学习和工作中,我将进一步深化对存储管理的理解,不断提升自己的技术水平。
《操作系统》实验三 存储管理
①先进先出算法(FIFO);
②最近最少使用算法(LRU);
③最佳淘汰算法(OPT);先淘汰最不常用的页地址; ④最少访问页面算法(LFU)。
命中率的算、数据结构
int vmsize /*虚存容量,为32k*/
三、实验内容
1、问题描述
⑴通过随机数产生一个指令序列,共320条指令。指令的地址按下述原则生成:
①一半的指令是顺序执行的;
②四分之一的指令是均匀分布在前地址部分;
③四分之一的指令是均匀分布在后地址部分。
具体的实施办法是:
①在[0,319]之间选一起点m;
②顺序执行一条指令,即m+1条;
③向前地址[0,m—1]中执行一条指令m′;
(3)算法总体框图(见后图3.1)
(4)FIFO算法与LRU算法框图
④顺序执行一条指令,即m′+1条;
⑤向后地址(m′+2,319)执行一条指令m’’
⑵将指令序列变换成为页地址流。
假设:
①页面大小为1KB;
②用户实存容量为4页到32页;
③用户虚存容量为32KB。
用户虚存容量32KB,每1KB中放10条指令,共320条指令(0∽319)。其中0∽9为0页,10∽19为1页…310∽319为31页。
实验三存贮器管理
一、实验目的
本课题实习的目的用高级语言编写一个程序,模拟实现分页式虚拟存储管理,并对几种常用的页面调度算法(、LRU、FIFO OPT等)进行分析比较,评测其性能优劣,从而加深对虚拟存储管理以及各种调度算法的了解。
二、实验要求
采用一些常用的存贮器分配算法,设计一个存贮器管理模拟系统并调试运行。模拟环境应尽量接近真实。
操作系统实验报告三存储器管理实验
操作系统实验报告三存储器管理实验操作系统实验报告三:存储器管理实验一、实验目的本次存储器管理实验的主要目的是深入理解操作系统中存储器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的算法,以及页面置换算法的工作过程和性能特点,从而提高对操作系统资源管理的认识和实践能力。
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1、内存分配与回收算法实现首次适应算法(First Fit)最佳适应算法(Best Fit)最坏适应算法(Worst Fit)2、页面置换算法模拟先进先出页面置换算法(FIFO)最近最久未使用页面置换算法(LRU)时钟页面置换算法(Clock)四、实验原理1、内存分配与回收算法首次适应算法:从内存的起始位置开始,依次查找空闲分区,将第一个能够满足需求的空闲分区分配给进程。
最佳适应算法:在所有空闲分区中,选择能够满足需求且大小最小的空闲分区进行分配。
最坏适应算法:选择空闲分区中最大的分区进行分配。
2、页面置换算法先进先出页面置换算法:选择最早进入内存的页面进行置换。
最近最久未使用页面置换算法:选择最近最长时间未被访问的页面进行置换。
时钟页面置换算法:给每个页面设置一个访问位,在页面置换时,从指针指向的页面开始扫描,选择第一个访问位为0 的页面进行置换。
五、实验步骤1、内存分配与回收算法实现定义内存分区结构体,包括分区起始地址、大小、是否已分配等信息。
实现首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法的函数。
编写测试程序,创建多个进程,并使用不同的算法为其分配内存,观察内存分配情况和空闲分区的变化。
2、页面置换算法模拟定义页面结构体,包括页面号、访问位等信息。
实现先进先出页面置换算法、最近最久未使用页面置换算法和时钟页面置换算法的函数。
编写测试程序,模拟页面的调入和调出过程,计算不同算法下的缺页率,比较算法的性能。
存储器管理实验报告
一、实验目的1. 理解存储器管理的概念和作用。
2. 掌握虚拟存储器的实现原理。
3. 熟悉存储器分配策略和页面置换算法。
4. 提高动手实践能力,加深对存储器管理知识的理解。
二、实验环境1. 操作系统:Linux2. 编程语言:C/C++3. 开发环境:GCC编译器三、实验内容1. 虚拟存储器实现原理(1)分页式存储管理:将内存划分为固定大小的页,进程的逻辑地址空间也划分为相应的页。
内存与外存之间通过页表进行映射,实现虚拟存储器。
(2)页表管理:包括页表建立、修改和删除等操作。
(3)页面置换算法:包括FIFO、LRU、LRU时钟等算法。
2. 存储器分配策略(1)固定分区分配:将内存划分为若干个固定大小的分区,每个分区只能分配给一个进程。
(2)可变分区分配:根据进程需求动态分配内存,分为首次适应、最佳适应和最坏适应等策略。
(3)分页存储管理:将内存划分为固定大小的页,进程的逻辑地址空间也划分为相应的页,通过页表进行映射。
3. 页面置换算法(1)FIFO算法:根据进程进入内存的顺序进行页面置换,最早进入内存的页面将被淘汰。
(2)LRU算法:淘汰最近最少使用的页面。
(3)LRU时钟算法:结合LRU算法和FIFO算法的优点,通过一个时钟指针实现页面置换。
四、实验步骤1. 编写程序实现虚拟存储器的基本功能,包括分页式存储管理、页表管理、页面置换算法等。
2. 编写测试程序,模拟进程在虚拟存储器中的运行过程,观察不同页面置换算法的效果。
3. 分析实验结果,比较不同页面置换算法的性能差异。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过模拟实验,验证了虚拟存储器的基本功能,包括分页式存储管理、页表管理、页面置换算法等。
实验结果显示,不同页面置换算法对系统性能的影响较大。
2. 实验分析(1)FIFO算法:实现简单,但可能导致频繁的页面置换,影响系统性能。
(2)LRU算法:性能较好,但实现复杂,需要额外的硬件支持。
(3)LRU时钟算法:结合LRU算法和FIFO算法的优点,在性能和实现复杂度之间取得平衡。
存储管理实验报告
一、实验目的1. 理解操作系统存储管理的概念和作用。
2. 掌握存储管理的基本算法和策略。
3. 通过实验,加深对存储管理原理的理解,提高实际操作能力。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 软件环境:虚拟机软件VMware Workstation 153. 实验平台:Linux系统三、实验内容1. 存储管理概述2. 页式存储管理3. 段式存储管理4. 分段分页存储管理5. 存储管理算法四、实验步骤1. 页式存储管理实验(1)设置虚拟内存:在Linux系统中,使用`cat /proc/meminfo`命令查看内存信息,然后使用`vmstat`命令查看虚拟内存的使用情况。
(2)编写实验程序:使用C语言编写一个简单的程序,模拟页式存储管理过程。
(3)运行实验程序:编译并运行实验程序,观察程序运行过程中页面的分配、置换和回收过程。
2. 段式存储管理实验(1)设置虚拟内存:同页式存储管理实验。
(2)编写实验程序:使用C语言编写一个简单的程序,模拟段式存储管理过程。
(3)运行实验程序:编译并运行实验程序,观察程序运行过程中段页的分配、置换和回收过程。
3. 分段分页存储管理实验(1)设置虚拟内存:同页式存储管理实验。
(2)编写实验程序:使用C语言编写一个简单的程序,模拟分段分页存储管理过程。
(3)运行实验程序:编译并运行实验程序,观察程序运行过程中段页的分配、置换和回收过程。
4. 存储管理算法实验(1)编写实验程序:使用C语言编写一个简单的程序,模拟不同的存储管理算法(如FIFO、LRU、LFU等)。
(2)运行实验程序:编译并运行实验程序,观察不同算法在页面分配、置换和回收过程中的表现。
五、实验结果与分析1. 页式存储管理实验实验结果表明,页式存储管理可以将大程序离散地存储在内存中,提高内存利用率。
但页式存储管理也存在页面碎片问题,导致内存碎片化。
2. 段式存储管理实验实验结果表明,段式存储管理可以将程序按照逻辑结构划分为多个段,提高了内存的利用率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验三存储管理实验 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】实验三存储管理实验一. 目的要求:1、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。
2、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.实验内容:1、设计一个固定式分区分配的存储管理方案,并模拟实现分区的分配和回收过程。
可以假定每个作业都是批处理作业,并且不允许动态申请内存。
为实现分区的分配和回收,可以设定一个分区说明表,按照表中的有关信息进行分配,并根据分区的分配和回收情况修改该表。
算法描述:本算法将内存的用户区分成大小相等的四个的分区,设一张分区说明表用来记录分区,其中分区的表项有分区的大小、起始地址和分区的状态,当系统为某个作业分配主存空间时,根据所需要的内存容量,在分区表中找到一个足够大的空闲分区分配给它,然后将此作业装入内存。
如果找不到足够大的空闲分区,则这个作业暂时无法分配内存空间,系统将调度另一个作业。
当一个作业运行结束时,系统将回收改作业所占据的分区并将该分区改为空闲。
算法原程序#include ""#include ""#include <>#include <>#define PCB_NUM 5 行程序.");printf("\n\t\t\t0.退出程序.");scanf("%d",&m);switch(m){case1:break;case0:system("cls");menu();break;default:system("cls");break;}}void paixu(struct MemInf* ComMem,int n){int i,j,t;for(j=0; j<n-1; j++)for(i=0; i<n-j-1; i++)if(ComMem[i].size>ComMem[i+1].size){t=ComMem[i].size;ComMem[i].size=ComMem[i+1].size;ComMem[i+1].size=t;}}void paixu2(){int i,j,t;for(j=0; j<4; j++)for(i=0; i<4-j; i++)if(pcbList[i].size>pcbList[i+1].size){t=pcbList[i].size;pcbList[i].size=pcbList[i+1].size; pcbList[i+1].size=t;}}void main(){DD:menu();char ch;int i,j,n,a=0;struct MemInf* ComMem;system("cls");printf("你要分多少个分区呢,请输入数值吧:");scanf("%d",&n);ComMem=(struct MemInf*)malloc(n*sizeof(struct MemInf));printf("请划分内存固定大小分区:\n");ize);if(i==0) ComMem[i].addr=40;ddr=ComMem[i-1].addr+ComMem[i-1].size;tate=0;ize+a;if(a>=INT){printf("超出规定内存范围");ch=getchar();ch=getchar();goto DD;}}paixu(ComMem,n);cbID =1;pcbList[0].RunState =0; ize=30;pcbList[0].RunTime =0;pcbList[0].TolTime =5;pcbList[1].pcbID =2;pcbList[1].RunState =0;pcbList[1].size=15;pcbList[1].RunTime =0;pcbList[1].TolTime =6;pcbList[2].pcbID =3;pcbList[2].RunState =0;pcbList[2].size=50;pcbList[2].RunTime =0;pcbList[2].TolTime =3;pcbList[3].pcbID =4;pcbList[3].RunState =0;pcbList[3].size=120;pcbList[3].RunTime =0;pcbList[3].TolTime =4;pcbList[4].pcbID =5;pcbList[4].RunState =0;pcbList[4].size=125;pcbList[4].RunTime =0;pcbList[4].TolTime =9;ch=getchar();ch=getchar();while(pcbList[PCB_NUM-1].RunTime < pcbList[PCB_NUM-1].TolTime){{for(j=0; j<PCB_NUM; j++){tate ==0&& pcbList[j].RunState==0) ize >= pcbList[j].size) tate =pcbList[j].pcbID ;pcbList[j].RunState=1;}}unTime >=pcbList[j].TolTime) tate == pcbList[j].pcbID){ComMem[i].state =0; unState=2; unState==1&& pcbList[i].RunTime < pcbList[i].TolTime) unTime++;cbID,pcbList[i].size, pcbList[i].RunState,pcbList[i].TolTime ,pcbList[i].RunTime);printf("分区ID\t 分区大小\t 状态\n");for(i=0; i<n; i++)printf("%d\t %d\t\t %d\n",i,ComMem[i].size ,ComMem[i].state );printf("按回车键继续...\n");getchar(); tart=-1;frees[i].length=0;strcpy(frees[i].tag,"free");occupys[i].start=-1;occupys[i].length=0;strcpy(occupys[i].tag,"");}free_quantity=0;occupy_quantity=0;}void writedata() tart);printf("输入第%d个分区的长度:\n",j);scanf("%d",&frees[i].length);}if((fp=fopen(fname,"wb"))==NULL)printf("错误,文件打不开,请检查文件名\n");for(i=0;i<SIZE;i++)if(fwrite(&frees[i],sizeof(struct node),1,fp)!=1)printf("文件写入错误!\n");fclose(fp);}void readdata() tart<=frees[t].start)t=j;}frees[free_quantity].start=frees[i].start;frees[free_quantity].length=frees[i].length;frees[i].start=frees[t].start;frees[i].length=frees[t].length;frees[t].start=frees[free_quantity].start;frees[t].length=frees[free_quantity].length;}}void view() tart,frees[i].length,frees[i].tag);printf("\n\n已分配分区表显示如下:\n");printf("起始地址\t长度\t占用作业名\n");for(j=0;j<occupy_quantity;j++)printf("%6dk\t%10dk\t%s\t\n",occupys[j].start,occupys[j].length,occupys[j].t ag);getchar();getchar();}void earliest() ength>=joblength)f=1;}if(f==0){printf("\n当前没有能满足你申请长度的空闲内存,请稍候再试\n");getchar();}else{ ength>=joblength){t=1;}j++;}j--;occupys[occupy_quantity].start=frees[j].start; ag,jobname); occupys[occupy_quantity].length=joblength;occupy_quantity++;if(frees[j].length>joblength){frees[j].start+=joblength;frees[j].length-=joblength;}else{for(i=j;i<free_quantity-1;i++){frees[i].start=frees[i+1].start;frees[i].length=frees[i+1].length;}free_quantity--;}printf("作业申请内存空间成功!\n");getchar();getchar();}}void excellent() ength>=joblength)f=1;}if(f==0){printf("\n当前没有能满足你申请长度的空闲内存,请稍候再试\n");getchar();}else ength>=joblength){t=1;}j++;}j--;for(i=0;i<free_quantity;i++){if(frees[i].length>=joblength&&frees[i].length<frees[j].length) j=i;}occupys[occupy_quantity].start=frees[j].start; ag,jobname);occupys[occupy_quantity].length=joblength;occupy_quantity++;if(frees[j].length>joblength){frees[j].start+=joblength;frees[j].length-=joblength;}else{for(i=j;i<free_quantity-1;i++){frees[i].start=frees[i+1].start;frees[i].length=frees[i+1].length;}free_quantity--;}printf("作业申请内存空间成功!\n");getchar();getchar();}}void worst(){char jobname[20];int joblength,f=0;int i,j;printf("请输入作业名:\n");scanf("%s",&jobname);printf("输入作业的长度:\n");scanf("%d",&joblength);for(i=0;i<free_quantity;i++){if(frees[i].length>=joblength)f=1;}if(f==0){printf("\n当前没有能满足你申请长度的空闲内存,请稍候再试\n");getchar();getchar();}else ength>=joblength){t=1;}j++;}j--;for(i=0;i<free_quantity;i++){if(frees[i].length>=joblength&&frees[i].length>frees[j].length) j=i;}occupys[occupy_quantity].start=frees[j].start; ag,jobname);occupys[occupy_quantity].length=joblength;occupy_quantity++;if(frees[j].length>joblength){frees[j].start+=joblength;frees[j].length-=joblength;}else{for(i=j;i<free_quantity-1;i++){frees[i].start=frees[i+1].start;frees[i].length=frees[i+1].length;}free_quantity--;}printf("作业申请内存空间成功!\n");getchar();getchar();}}void main(){initial();int n;writedata();system("cls");readdata();for(;;){sort();printf("************************************\n"); printf("************************************\n"); printf("** 欢迎使用可变分区存储管理系统 **\n");printf("************************************\n"); printf("** 1.显示空闲表和分配表 **\n");printf("** 2.首次适应算法 **\n");printf("** 3.最佳适应算法 **\n");printf("** 4.最坏适应算法 **\n");printf("** 0.退出系统 **\n"); printf("************************************\n"); printf("************************************\n"); printf("请输入您要选择的项目:\n");scanf("%d",&n);for(;;){if(n<0||n>4){printf("没有这个选项,请重新输入!");scanf("%d",&n);}elsebreak;}switch(n){case0:printf("感谢您的使用!再见!\n");exit(0);case1:view();break;case2:earliest();break;case3:excellent();break;case4:worst();break;}system("cls");}}测试结果:使用首次适应算法的结果:使用最佳适应算法:使用最坏适应算法:内存过满:3、编写并调试一个段页式存储管理的地址转换的模拟程序。