计算机操作系统实验二 请求分页存储管理模拟实验
请求分页存储管理(虚拟存储)
任务四、请求分页存储管理（虚拟存储）一、实验目的通过请求分页存储管理的设计，让学生了解虚拟存储器的概念和实现方法。
进行运行时不需要将所有的页面都调入内存，只需将部分调入内存，即可运行，在运行的过程中若要访问的页面不在内存时，则需求有请求调入的功能将其调入。
假如此时若内存没有空白物理块，则通过页面置换的功能将一个老的不用的页面淘汰出来，其中淘汰的算法有多种。
二、实验内容模拟仿真请求分页调度算法，其中淘汰的算法可选下列其一1、先进先出算法2、最近最久算法3、CLOCK算法三、实验代码#include<iostream>#include<vector>using namespace std;int n;typedef struct Queue{int time;int data;struct Queue *next;}Queue,*QueuePtr;typedef struct {QueuePtr front;QueuePtr rear;}LinkQueue;//fifo=======================================void InitQueue(LinkQueue &Q);void FiFoEnQueueRear(LinkQueue &Q,int e,vector<int> &v);void FiFoDeQueueFront(LinkQueue &Q);inline void PrintQueue(LinkQueue &Q);void FiFoFiFoDoQueueEarly(LinkQueue &Q,int a,vector<int> &v);void FiFoDoQueue(LinkQueue &Q,int a,vector<int> &v);inline int PanDuan(LinkQueue &Q,int a);inline int YeMianCount(LinkQueue &Q);void fifo();//lru=============================================void InitQueue(LinkQueue &Q);void EnQueueMid(LinkQueue &Q,int e,QueuePtr p,vector<int> &v);void EnQueueTheFist(LinkQueue &Q,int e);void PrintQueue(LinkQueue &Q);//void ZhiZhenInit(int n);void DoQueueEarly(LinkQueue &Q,int e,vector<int> &v);void EnQueueRear(LinkQueue &Q,int e,QueuePtr p,vector<int> &v);//void DeQueueFront(LinkQueue &Q);QueuePtr ZhiZhen(LinkQueue &Q,int e);void EnQueue(LinkQueue &Q,int e,vector<int> &v);//void DeQueue(LinkQueue &Q,QueuePtr p);int PanDuan(LinkQueue &Q,int a);int YeMianCount(LinkQueue &Q);void lru();QueuePtr OptimalZhiZhen(LinkQueue &Q,int e);//求出需要置换的页面的上一个页面的位置void EnQueue(LinkQueue &Q,int e,vector<int> &v,int i,vector<int> &vc);inline int YeMianCount(LinkQueue &Q);//使用内敛函数，提高性能inline int Destance(vector<int> &v,int i);inline void SubbDestance(LinkQueue &Q);//=================================================int main(){int k;for(;;){cout<<"请选择！"<<endl;cout<<"1——FiFo算法"<<endl;cout<<"2——LRU算法"<<endl;cout<<"0——退出"<<endl;cin>>k;if(k==0)break;else{switch(k){case 1:fifo();break;case 2:lru();break;default:cout<<" 请从以上的选择中选择一个选项！！"<<endl;}}}}//fifo========================================void InitQueue(LinkQueue &Q){Q.front=Q.rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(Queue));if(!Q.front)cout<<"initqueue worng!"<<endl;Q.front->next=NULL;//return OK;}void FiFoEnQueueRear(LinkQueue &Q,int e,vector<int> &v){ QueuePtr p;p=(QueuePtr)malloc(sizeof(Queue));if(!p)cout<<"cannot malloc EnQueue of the p"<<endl;p->data=e;p->next=NULL;Q.rear->next=p;Q.rear=p;v.push_back(e);//cout<<p->data;//return OK;}void FiFoDeQueueFront(LinkQueue &Q){QueuePtr p;if(Q.front==Q.rear)cout<<"the Queue is empty,cannot delete !!"<<endl;p=Q.front->next;Q.front->next=p->next;free(p);if(Q.rear==p)Q.rear=Q.front;//return OK}void PrintQueue(LinkQueue &Q){QueuePtr p;if(Q.front==Q.rear)cout<<"the Queue is empty,cannot print!"<<endl;p=Q.front;for(p=Q.front;p->next!=NULL;p=p->next){cout<<p->next->data<<" ";}cout<<endl;//retrun OK;}void FiFoFiFoDoQueueEarly(LinkQueue &Q,int a,vector<int> &v){ QueuePtr p;int count=0;//设置标志位，记录重复的个数。
分页氏存储管理实验报告
分页存储管理实验报告姓名：何绍金班级：自动化1202学号：201203870408指导教师:张健2014年12月30日一．实验题目编写程序模拟操作系统的基本分页存储管理方式，进一步理解这种内存分配方式的原理和特点，加深对理论知识的掌握。
二. 实验内容1.实验要求（1）编写模拟操作系统对内存分页存储管理方式的程序。
（2）程序能正确对主存空间进行“分配”和“回收”。
（3）能接受用户的输入，显示内存的分配情况，并有一定的容错能力。
2.实现功能：（1）内存初始化（2）程序应该能接受用户输入的进程信息，并为之分配内存，返回分配结果注意：此处考虑到不合法的输入并进行相应处理。
（3）程序能回收用户指定的进程所占用的内存空间程序需要为每个进程分配一个唯一的进程号并给出详细的提示信息。
（4）能直观合理地显示内存分配情况三.实验流程图四.程序运行结果运行程序得到如下结果：五.实验小结这次实验让我清楚地认识到分页存储管理的基本原理和实现流程，特别是对主存空间的分配与回收的深层次理解，在编制程序是只需使用顺序的地址而不必去考虑如何去分页，因为分页存储管理时作业的地址是连续的。
更让我体会了页氏存储管理方式的优点就是没有外部碎片，程序不必连续存放在内存空间，而缺点是程序要全部装入内存。
此外，还增强了动手编程和分析解决问题的能力。
附：程序源代码按流程图编制的源代码如下所示：#include <stdio.h>#include <windows.h>#define N 100 // 共有100个内存块int process[N][N+1]; // 存放每个进程的页表int block[N]; // 内存块状态标志数组，0：空闲，1：使用int blockCount; // 记录当前内存剩余空间int processCount; // 记录当前进程数bool flag = true;void init();void output();bool createProcess();bool endProcess();void init(){int i, j;// 初始化内存状态标志数组for (i=0; i<N; i++)block[i] = 0;for (i=0; i<20; i++)block[rand()%(N-1)] = 1;blockCount = 0;for (i=0; i<N; i++)if (block[i] == 0)blockCount++;// 初始化存放进程的数组for (i=0; i<N; i++){process[i][0] = 0;for (j=1; j<N; j++)process[i][j] = -1;}processCount = 0;printf("初始化结果如下：");output();flag = false;}void output(){printf("\n内存总量：%d 块, 已用空间：%d 块, 剩余空间：%d 块, 进程总数：%d 个\n", N, N-blockCount, blockCount, processCount);if (flag && blockCount < N){printf("已使用的内存块(%d)：\n", N-blockCount);for (int k=0,count=0; k<N; k++){if (block[k] == 1)printf("%2d ", k, ++count);if (count == 15){putchar('\n');count = 0;}}putchar('\n');}// 输出各进程占用内存详细情况if (processCount > 0){printf("内存详细使用情况如下：\n");for (int i=0; i<N; i++){if (process[i][0] > 0){printf("进程号：%d \n占用内存块(%2d)：", i, process[i][0]);for (int j=1,count=0; j<=process[i][0]; j++){printf("%2d ", process[i][j], count++);if (count == 15){putchar('\n');printf(" ");count = 0;}}putchar('\n');}}}elseprintf("当前内存无进程！\n");/*// 输出空闲内存块if (blockCount > 0){printf("空闲内存块(%d)：\n", blockCount);for (int k=0,count=0; k<N; k++){if (block[k] == 0)printf("%2d ", k, ++count);if (count == 15){putchar('\n');count = 0;}}putchar('\n');}*/putchar('\n');}bool createProcess(){int pid, pages, k = 0;loop:printf("请输入进程号(小于%d)和所需页面数：", N);scanf("%d%d", &pid, &pages);if (pid > 99){printf("错误！进程号过大！\n");goto loop;}if (pages > blockCount)return false;blockCount -= pages;process[pid][0] = pages;for (int i=1; i<=pages; i++){while (block[k]==1 && k<100)k++;process[pid][i] = k;block[k] = 1;k++;}processCount++;return true;}bool endProcess(){int pid, pages;if (processCount < 1){printf("当前内存没有进程！\n\n");return false;}printf("当前内存中的进程有 %d 个，进程号为：", processCount);for (int i=0; i<N; i++)if (process[i][0] > 0)printf("%2d ", i);putchar('\n');printf("请输入您要结束的进程号(小于%d)：", N);scanf("%d", &pid);pages = process[pid][0];if (pages == 0){printf("对不起！该进程不存在！\n");return false;}for (int j=1; j<pages; j++){block[process[pid][j]] = 0;process[pid][j] = -1;}process[pid][0] = 0;processCount--;blockCount += pages;return true;}void menu(){int choice;while (true){printf("操作菜单：\n");printf(" 1 --> 创建进程\n 2 --> 结束进程\n 3 --> 查看内存\n 0 --> 退出程序\n");printf("请输入您要进行的操作：");scanf("%d", &choice);switch (choice){case 1:if (createProcess())printf("创建新进程成功！\n\n");elseprintf("抱歉！内存空间不足，创建新进程失败！\n\n");break;case 2:if (endProcess())printf("进程已结束！\n\n");elseprintf("进程结束失败！\n\n");break;case 3:output();break;case 0:return ;default:printf("对不起！您的选择有误！请重新选择！\n\n");}}}void main(){init();menu();}。
操作系统-请求页式存储管理实验报告分析解析
操作系统-请求页式存储管理实验报告分析解析实验背景在计算机系统中，内存是一项很重要的资源。
其中，操作系统需要管理内存，以便为用户进程和内核提供适当的内存空间。
页式内存管理是操作系统能够管理和维护内存的一种方式。
在页式内存管理中，主存分为固定大小的框架，称为页框，而进程的地址空间被分割为固定大小的页。
页式内存管理系统采用了一种称为“请求页式存储”的技术，允许进程只存取正在使用的那些页面。
这样可以节省空间，并且提高了处理器访问内存的速度。
实验环境本次实验使用的操作系统是 Ubuntu 20.04 LTS 操作系统。
实验目标本次实验的主要目标是通过模拟请求页式内存管理系统，来了解和深入理解页式内存管理技术。
本次实验需要完成以下任务：1.编写一个简单的请求页式存储模拟器；2.使用该模拟器对作业和内存进行模拟；3.分析模拟结果并撰写实验报告。
实验过程阅读并理解作业说明在开始实验之前，我们首先需要阅读和了解具体的作业说明。
在本次实验中，我们需要完成一个请求页式存储模拟器，以及使用该模拟器对作业与内存进行模拟。
编写模拟器在了解了作业说明后，我们开始按照作业的要求，编写请求页式内存管理模拟器。
在这里，我们需要使用到Python 编程语言。
实际上，我们在编写该模拟器时，主要分为以下几步：1.文件操作：首先，我们需要通过读取文件中的数据来模拟进程对内存的请求。
在输入文件中，每一行表示一个请求，包含了进程 ID、请求的地址和访问类型。
2.内存分配：接着，我们需要模拟请求页式内存管理系统中对于内存分配的操作，即在访问时，将需要的页加载到内存中，如果内存已满，则需要选择一个页面将其从内存中移除，为新的页面腾出空间。
3.页面置换：如果进行页面置换，则需要选出最久未访问的页面并移出内存，空出空间用于新的页面，这就是所谓的“最久未使用”（LRU）策略。
进行模拟有了模拟器之后，我们就可以针对不同的作业和内存大小进行实验。
在实验的过程中，我们可以观察不同大小的内存和不同的作业怎样影响模拟的结果。
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。
分页存储管理实验报告(word文档良心出品)
操作系统实验三报告一．实验名称：分页存储管理二．实验目的：了解分页存储管理在内存空间分配的作用三．实验内容：分页存储管理是将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的片，称为页面或页，并为各页加以编号，相应的，也把内存空间分成与页面相同大小的若干个存储块，称为物理块或页框，同样加以编号，在为进程分配内存时，以块为单位将进程的若干个也分别装入到多个可以不相邻的物理块中。
系统为每个进程建立了一张页面映像表，简称页表。
位示图是利用二进制的一位来表示磁盘中的一个盘块的使用情况，这里用位示图来表示内存分配情况。
四．实验代码#include <stdafx.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>typedef int datatype;typedef struct node{datatype pageNum,blockNum;struct node *next;}linknode;typedef linknode *linklist;linklist creatlinklist(int n){linklist head,r,s;int x,y,i=0;head=r=(linklist)malloc(sizeof(linknode));printf("开始创建页表\n");printf("请分别输入页表的页号及块号（-1表示空）：\n");printf("\n页号块号\n");while (i<n){scanf("%d %d",&x,&y);s=(linklist)malloc(sizeof(linknode));s->pageNum=x;s->blockNum=y;r->next=s;r=s;i++;}r->next=NULL;return head;}void print(linklist head){linklist p;p=head->next;printf("\n该页表为:");printf("\n页号块号\n");while(p){printf("%d%7d\n",p->pageNum,p->blockNum );p=p->next;}printf("\n");}/*初始化位示图，将值全置为零，0表示空闲状态*/void init(int g[100][100],int N){int i,j;for(i=0;i<100;i++){for(j=0;j<100;j++){g[i][j]=0;}}g[N+1][0]=N*N;}/*对作业的每一个页进行分配对应位示图里的块*/linklist Dis(linklist head,int g[100][100],int n,int N){linklist p;int i,j;p=head->next;if(n<=g[N+1][0]){while(p){for(i=0;i<N;i++){for(j=0;j<N;j++){if(g[i][j]==0){p->blockNum=N*i+j;g[i][j]=1;g[N+1][0]--;break;}}break;}p=p->next;}return head;}}/*回收已经完成的页*/linklist Recy(linklist head,int g[100][100],int n,int N){int i,j;linklist p;p=head->next;while(p&&p->pageNum!=n){p=p->next;}if(p){i=p->blockNum/N;j=p->blockNum%N;g[i][j]=0;g[N+1][0]++;p->blockNum=-1;}return head;}/*打印位示图*/void printStr(int g[100][100],int N) {int i,j;printf("此时位示图为：\n ");for(i=0;i<N;i++){printf(" ");printf("%d",i);}printf("\n");for(i=0;i<N;i++){printf("%d",i);for(j=0;j<N;j++){printf(" ");printf("%d",g[i][j]);}printf("\n");}}void main(){int n,N,x,y;int graph[100][100];linklist head;printf("输入位示图的字长：");scanf("%d",&N);printf("输入作业的页数：");scanf("%d",&n);head=creatlinklist(n);print(head);init(graph,N);printStr(graph,N);printf("\n现在进行作业分配：");head=Dis(head,graph,n,N);print(head);printStr(graph,N);printf("是否回收已完成的页，“是”1，“否”0：");scanf("%d",&x);if(x) //判断是否要回收{printf("\n请输入您要回收的页号：");scanf("%d",&y);head=Recy(head,graph,y,N);print(head);printStr(graph,N);}}五．实验截图：六．实验心得：通过这次实验，了解到分页存储管理是将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的片，称为页面或页，并为各页加以编号，相应的，也把内存空间分成与页面相同大小的若干个存储块，称为物理块或页框，同样加以编号，在为进程分配内存时，以块为单位将进程的若干个也分别装入到多个可以不相邻的物理块中。
请求调页存储管理方式的模拟实验报告
请求调页存储管理方式的模拟实验报告《网络操作系统》课程设计报告书目: 请求调页存储管理方式的模拟题学号:学生姓名:指导教师:2010 年 12 月 9 日目录一. 实验内容 ................................................. 错误～未定义书签。
1 二. 实验目的 ................................................. 错误～未定义书签。
1 三. 设计思想 ................................................. 错误～未定义书签。
2 四. 程序流程图 ............................................... 错误～未定义书签。
3 五. 程序清单 ................................................. 错误～未定义书签。
4 六. 运行结果及分析 .......................................... 错误～未定义书签。
10 七. 总结.................................................... 错误～未定义书签。
14一、实验内容1(假设每个页面中可存放10条指令，分配给作业的内存块数为4。
2(用C语言或C++语言模拟一个作业的执行过程，该作业共有320条指令，即它的地址空间为32页，目前它的所有页都还未调入内存。
在模拟过程中，如果所访问的指令已在内存，则显示其物理地址，并转下一条指令。
如果所访问的指令还未装入内存，则发生缺页，此时需记录缺页的次数，并将相应页调入内存。
如果4个内存块均已装入该作业，则需进行页面置换，最后显示其物理地址，并转下一条指令。
在所有320指令执行完毕后，请计算并显示作业运行过程中发生的缺页率。
操作系统内存管理实验指导书
实验二内存管理实验一、实验目的1．掌握基本的主存分配和回收算法，了解Windows 2000/XP的虚拟内存机制。
2．学习使用Windows 2000/XP的与内存相关的API函数。
3．掌握请求分页存储管理方式。
二、实验内容及要求1．实验内容使用Windows 2000/XP 的API 函数，创建两个线程，一个用于模拟内存的分配活动，一个用于跟踪并记录内存分配过程中的内存变化情况，要求这两个线程使用信号量进行同步。
每次内存分配按照相应的测试数据的要求进行操作。
每个测试数据单元描述一次内存分配操作，测试数据有程序随机自动产生，并把产生的测试数据保存在一个文件中。
模拟内存分配活动的线程可以从测试数据文件中读出要进行的内存操作。
每个内存操作包括以下内容：1）时间：操作等待时间，即等待相应时间后执行内存分配操作(要求随机产生)；2）块数：操作的内存页数(要求随机产生)；3）操作类型：可以是保留（reserve）、提交（commit）、释放（release）、回收（decommit）、加锁（lock）、解锁（unlock）；保留：在虚拟地址空间分配，不分配物理空间提交：在物理地址空间分配回收：释放物理空间，但保留虚拟空间释放：释放物理空间和虚拟空间加锁：常驻内存，即防止操作系统把对应的内存空间换出到外存可以将这些操作编号，存放于文件中。
4）大小：指块的大小；5）访问权限：共五种PAGE_READONLY、PAGE_READWRITE、PAGE_EXCUTE、PAGE_EXECUTE_READ 和PAGE_ EXECUTE_READWRITE。
可以将这些权限编号，存放于文件中。
运行结果显示要求：每次内存分配操作给出一组此次分配的相关信息，包括操作类型、权限类型、分配的起始地址和大小等；每次内存分配操作之后给出一组关于系统和内存的当前状态的信息。
2．实验要求●学习并理解请求分页存储管理方式；●学习了解虚拟存储技术的技术特点；●熟悉实验环境，掌握相关API的使用方法；●设计程序，实现以页为单位的虚拟内存分配方法；●不限制所使用的程序设计语言；●查阅有关资料；●提交实验报告。
分页存储管理实验报告
分页存储管理实验报告分页存储管理实验报告引言在计算机科学领域，存储管理是一个重要的课题。
随着计算机应用的不断发展，对存储管理的要求也越来越高。
本实验旨在通过实践，深入了解分页存储管理的原理和实现方式，以及其在计算机系统中的应用。
一、实验目的本实验的主要目的是通过实践，加深对分页存储管理的理解。
具体目标如下：1. 理解分页存储管理的原理和概念；2. 掌握分页存储管理的实现方式；3. 熟悉分页存储管理在计算机系统中的应用。
二、实验原理分页存储管理是一种将物理内存划分为固定大小的页框，并将逻辑地址空间划分为相同大小的页的存储管理方式。
其主要原理如下：1. 将逻辑地址划分为页号和页内偏移两部分；2. 通过页表将逻辑地址映射到物理地址；3. 利用页表中的页表项实现地址映射。
三、实验过程1. 初始化页表：根据系统的物理内存大小和页框大小，计算出页表的大小，并进行初始化。
2. 地址映射：根据逻辑地址的页号，查找页表中对应的页表项，获取物理页框号，并将页内偏移与物理页框号组合得到物理地址。
3. 存储管理：根据物理地址，将数据存储到物理内存中的相应位置，或从物理内存中读取数据。
4. 内存分配：根据应用程序的需要，分配合适大小的物理内存页框，并更新页表。
四、实验结果通过实验，我们成功实现了分页存储管理，并进行了一系列测试。
实验结果表明，分页存储管理具有以下优点：1. 提高了内存利用率：通过将逻辑地址划分为固定大小的页，可以更好地利用物理内存空间。
2. 简化了内存管理：通过页表的使用，可以方便地进行地址映射和内存分配。
3. 提高了系统的稳定性：分页存储管理可以有效隔离不同进程之间的内存空间，提高了系统的稳定性和安全性。
五、实验总结本实验通过实践，深入了解了分页存储管理的原理和实现方式，并通过一系列测试验证了其在计算机系统中的应用效果。
实验结果表明，分页存储管理是一种高效、稳定的内存管理方式，可以提高系统的性能和稳定性。
计算机操作系统实验_源码_模拟请求分页虚拟存储管理中的硬件地址变换过程[技巧]
![计算机操作系统实验_源码_模拟请求分页虚拟存储管理中的硬件地址变换过程[技巧]](https://img.taocdn.com/s3/m/d47a4d5c4afe04a1b071dee2.png)
地址变换算法框图如图10—1所示。
运行设计的地址变换程序 ,显示或打印运行结果。。因为只是模拟地址变换,并不
cin>>menu;
while(menu)
{
switch(menu)
{
case 1:
cout<<"请输入指令的逻辑地址:";
cin>>ins;
changeaddr(p,ins);
break;
case 2:
cout<<"谢谢使用，下次再见～"<<endl;
exit(0);
break;
default:
cout<<"输入有误，请重新输入～"<<endl;
cout<<"----------\t\t1.输入指令\t\t---------"<<endl;
cout<<"----------\t\t2.退出程序\t\t---------"<<endl;
cout<<"----------欢迎使用分页虚拟存储器硬件地址变换算法---------"<<endl;
cout<<endl<<"请输入您的选择:";
p[2].pno=2;p[2].flag=1;p[2].cno=9;p[2].modf=0;p[2].addr=013;
分页存储管理实验报告
一、实验目的1. 理解分页存储管理的基本原理和方法；2. 掌握分页存储管理中的页面置换算法；3. 熟悉分页存储管理的实现过程；4. 培养动手实践能力，提高对操作系统内存管理的认识。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C++3. 开发环境：Visual Studio 2019三、实验原理分页存储管理是一种将内存划分为固定大小的页面，并将进程的地址空间划分为同样大小的逻辑页的内存管理方式。
分页存储管理的主要优点是消除了外部碎片，提高了内存的利用率。
以下是分页存储管理的关键概念：1. 页面：内存划分为固定大小的块，称为页面。
页面大小通常为4KB或8KB。
2. 逻辑页：进程的地址空间划分为同样大小的块，称为逻辑页。
3. 页表：用于记录逻辑页与物理页的映射关系。
四、实验内容1. 初始化内存：创建一个模拟的内存空间，用数组表示。
初始化时，内存中的一部分页面被占用，其他页面为空闲状态。
2. 进程调度：模拟进程的调度过程，包括进程的创建、销毁和页面请求。
3. 页面置换算法：实现不同的页面置换算法，如先进先出（FIFO）、最近最少使用（LRU）等。
4. 页面映射：根据进程的页面请求，查找页表，将逻辑页映射到物理页。
5. 页面回收：当进程销毁或页面不再需要时，回收对应的物理页。
五、实验步骤1. 初始化内存：创建一个大小为1024的数组，模拟内存空间。
其中，前256个元素表示被占用的页面，其余元素表示空闲页面。
2. 创建进程：模拟进程的创建过程，包括进程的编号、所需页面数和页面请求序列。
3. 页面置换算法：实现FIFO和LRU两种页面置换算法。
FIFO算法按照进程创建的顺序进行页面置换；LRU算法根据页面在内存中驻留时间的长短进行页面置换。
4. 页面映射：根据进程的页面请求，查找页表，将逻辑页映射到物理页。
如果请求的页面已在内存中，则直接返回物理页号；如果请求的页面不在内存中，则根据页面置换算法替换一个页面，并将请求的页面加载到内存中。
请求分页存储管理模拟实验
操作系统模拟实验实验名称：请求分页存储管理模拟实验实验目的：通过实验了解windows系统中的线程同步如何使用，进一步了解操作系统的同步机制。
实验内容：调用Windows API，模拟解决生产者－消费者问题；思考在两个线程函数中哪些是临界资源？哪些代码是临界区？哪些代码是进入临界区？哪些代码是退出临界区？进入临界区和退出临界区的代码是否成对出现？学习Windows API中的如何创建线程，互斥，临界区等。
程序运行结果：源程序：#include "stdAfx.h"//包含头文件以支持多线程#include "windows.h"#include "stdio.h"//用于标志所有的子线程是否结束//每次子线程结束后，此值便加1。
static long ThreadCompleted = 0;//互斥量HANDLE mutex;//信号量，用于生产者通知消费者HANDLE full;//信号量，用于消费者通知生产者HANDLE empty;//信号量，当所有的子线程结束后，通知主线程，可以结束。
HANDLE evtTerminate;//生产标志#define p_item 1//消费标志#define c_item 0//哨兵#define END 10//缓冲区最大长度const int max_buf_size=11;const int cur_size=10;//缓冲区定义int BUFFER[max_buf_size];//放消息指针int in=0;//取消息指针int out=0;int front=0;int tail=0;int sleep_time=1000;bool flag=true;//线程函数的标准格式unsigned long __stdcall p_Thread(void *theBuf);unsigned long __stdcall c_Thread(void *theBuf);//打印缓冲区内容void PrintBuf(int buf[],int buf_size);int main(int argc, char* argv[]){//初始化缓冲区unsigned long TID1, TID2;for(int i=0;i<cur_size;i++)BUFFER[i]=0;//互斥量和信号量的创建，函数用法可查看MSDNmutex=CreateMutex(NULL,false,"mutex");full=CreateSemaphore(NULL,0,1,"full");empty=CreateSemaphore(NULL,max_buf_size,max_buf_size,"empty");evtTerminate = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, "Terminate");//创建一个生产者线程和消费者线程。
分页存储管理实验报告
分页存储管理实验报告分页存储管理实验报告篇一：分页存储管理的模拟实验上机报告分页存储管理的模拟实验上机报告页面管理的基本原理及方法：各进程的虚拟空间被划分成若干个长度相等的页（page）。
页长的划分和内存外存之间的数据传输速度以及内存大小等有关。
页式管理还把内存空间也按也的大小划分为页面（page frame）。
然后把页式虚拟地址与内存页面物理地址建立一一对应页表，并用相应的硬件地址变换机构，来解决离散地址变换问题。
在作业或进程开始执行之前，把该作业或进程的程序段和数据全部装入内存的各个页面中，并通过页表（page mapping table）和硬件地址变换机构实现虚拟地址到内存物理地址的地址映射。
1. 内存页面分配静态页面管理的第一步是为要求内存的作业或进程分配足够的页面。
系统依靠存储页面表，请求表及页表来完成内存的分配工作。
a. 页表页表由页号与页面号组成。
如右图所示页表的大小由进程或作业的长度决定。
例如，对于一个每页长1k，大小为20k的进程来说，如果一个内存单元存放一个页表项，则只要分配给该页表20个存储单元即可。
页式管理是每个进程至少拥有一个页表。
实验中对页表的定义如下（采用数组形式，数组下标表示页号，数组单元存放与数组下标（页号）相应的页面号）：int pagetable[100] b．请求表（作业申请表）请求表用来确定作业或进程的虚拟空间的各页在内存中的对应位置。
为了完成这个认为，系统必须知道每个作业或进程的页表起始地址（本实验中假定为0）和长度，以进行内存分配和地址变换。
另外请求表中还包括每个作业或进程所要求的页面数。
请求表整个系统一张，实验中对请求表的定义如下（采用结构体数组形式，并将页表也作为其中一个成员（即域））：＃define u 5 struct application_table{char name[8]；/*作业名*/int size；/*作业大小――即将上表中的请求页面数改用字节表示*/int paddress； /*页表起始地址*/ int length；/*页表长度――以页面数表示*/int state； /*内存的分配状态，以分配的用1表示，未分配的用0表示*/int pagetable[100]；/*页表，放在这里是为了方便虚地址转换及作业撤销的操作*/ }application[u]；c．存储页面表（本实验中采用位示图法）位示图也是整个系统一张,它指出内存各页面是否已被分配出去，以及未分配页面的总数。
操作系统实验请求分页存储管理模拟实验
实验四请求分页存储管理模拟实验一：实验目的通过对页面、页表、地址转换和页面置换过程的模拟,加深对请求分页存储管理系统的原理和实现技术的理解;二：实验内容假设每个页面可以存放10条指令,分配给进程的存储块数为4;用C语言或Pascal语言模拟一进程的执行过程;设该进程共有320条指令,地址空间为32个页面,运行前所有页面均没有调入内存;模拟运行时,如果所访问的指令已经在内存,则显示其物理地址,并转下一条指令；如果所访问的指令还未装入内存,则发生缺页,此时需要记录缺页产生次数,并将相应页面调入内存,如果4个内存块已满,则需要进行页面置换;最后显示其物理地址,并转下一条指令;在所有指令执行完毕后,显示进程运行过程中的缺页次数和缺页率;页面置换算法：分别采用OPT、FIFO、LRU三种算法;进程中的指令访问次序按如下原则生成：50%的指令是顺序执行的;25%的指令是均匀分布在低地址部分;25%的指令是均匀分布在高地址部分;三：实验类别分页存储管理四：实验类型模拟实验五：主要仪器计算机六：结果OPT:LRU: FIFO:七：程序include<>include<>include<>define blocknum 4agenum=-1;blocki.accessed=0;m=0;}}int pageExistint curpageagenum == curpagereturn i; agenum==-1return i; ccessed > blockpos.accessedpos = i; agenum = -1{printf" %02d ",blocki.pagenum;printf"%p |",&blocki.pagenum;}}printf"\n";}void randamagenum = curpage; agenum= numj/10{blockk.accessed = 1000;} ccessed = j;break;}}}position = findReplace;agenum = curpage;agenum = curpage; agenum = curpage;display;n++; ccessed = -1;ccessed++;}}printf"缺页次数:%d\n",n;printf"缺页率:%f%%\n",n/100;}void FIFO{int n=0;agenum=curpage; agenum = curpage; //将此页面调入内存n++;display;}}}printf"缺页次数:%d\n",n;printf"缺页率:%f%%\n",n/100;}void main{int choice;printf"请求分页存储管理模拟系统\n";randam;printf"此进程的页面调用序列如下\n";pagestring;whilechoice = 4{printf"1:OPT 2:LRU 3:FIFO 4:退出\n";printf"请选择一种页面置换算法:";scanf"%d",&choice;init;switchchoice{case 1:printf"最佳置换算法OPT:\n";printf"页面号物理地址页面号物理地址页面号物理地址页面号物理地址\n";OPT;break;case 2:printf"最近最久未使用置换算法LRU:\n";printf"页面号物理地址页面号物理地址页面号物理地址页面号物理地址\n";LRU;break;case 3:printf"先进先出置换算法FIFO:\n";printf"页面号物理地址页面号物理地址页面号物理地址页面号物理地址\n";FIFO;break;}}}。
操作系统课程设计模拟请求页式存储管理
操作系统课程设计报告项目：模拟请求页式存储管理一、目的和要求1、实训目的（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。
2、实训要求编写并调试完成请求页式存储管理程序。
页面置换算法：最佳置换算法（OPT）、先进先出算法(FIFO)和最近最少用算法（LRU）。
要求打印每个页面置换算法的页面置换变化示意图、缺页中断次数和缺页中断率，以比较各种算法的优缺点。
二、设计思路及过程1、概要设计1.1 问题概述根据三种不同的置换算法（FIFO、LRU、OPT），依据其不同的算法方式，分别计算该页面引用串在不同算法下的缺页次数与缺页率，并显示各页面的变化情况。
1.2 内容分析对于该课程设计中模拟的请求页式存储管理的页面置换过程，只要掌握其中最基本的三种算法，包括FIFO、LRU及OPT。
另外，对于同一个页面引用串，要求能够调用不同的算法对它进行操作。
2、过程设计2.1模块设计在下图的主模块设计图中，只注重描绘了请求页式存储管理的三种主要算法，未描绘出细节部分。
图2.1 请求页式存储管理的主模块设计图2.2 算法原理分析要成功实现算法，首先要知道各个方法是怎么做的，即原理是怎样的，下面是三种算法的原理。
（1）FIFO算法：该算法认为刚被调入的页面在最近的将来被访问的可能性很大，而在主存中滞留时间最长的页面在最近的将来被访问的可能性很小。
因此。
FIFO算法总是淘汰最先进入主存的页面，即淘汰在主存中滞留时间最长的页面。
（2）LRU算法是最近最久未使用，当当前内存中没有正要访问的页面时，置换出在当前页面中最近最久没有使用的页面。
该算法总是选择最近一段时间内最长时间没有被访问过的页面调出。
它认为那些刚被访问过的页面可能在最近的将来还会经常访问他们，而那些在较长时间里未被访问的页面，一般在最近的将来再被访问的可能性较小。
分页存储管理实验报告(可打印修改)
四．实验代码 #include <stdafx.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> typedef int datatype; typedef struct node {
datatype pageNum,blockNum; struct node *next; }linknode; typedef linknode *linklist; linklist creatlinklist(int n) { linklist head,r,s; int x,y,i=0; head=r=(linklist)malloc(sizeof(linknode)); printf("开始创建页表\n"); printf("请分别输入页表的页号及块号 （-1 表示空）：\n"); printf("\n 页号 块号\n"); while (i<n) {
for(j=0;j<100;j++) {
g[i][j]=0; } } g[N+1][0]=N*N; }
1
/*对作业的每一个页进行分配对应位示图 里的块*/ linklist Dis(linklist head,int g[100][100],int n,int N) {
linklist p; int i,j; p=head->next; if(n<=g[N+1][0]) {
scanf("%d %d",&x,&y); s=(linklist)malloc(sizeof(linknode)); s->pageNum=x; s->blockNum=y; r->next=s; r=s; i++; } r->next=NULL;
请求分页实验报告
一、实验目的1. 理解请求分页的基本原理和实现方法。
2. 掌握操作系统内存管理的基本知识。
3. 提高编程能力和系统设计能力。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C/C++3. 开发环境：Visual Studio 2019三、实验原理请求分页是一种内存管理策略，其基本思想是当进程访问内存中的某页时，如果该页不在内存中，则从磁盘读取该页到内存，并将内存中的一部分页调出磁盘。
请求分页可以提高内存的利用率，避免内存碎片。
四、实验内容1. 设计请求分页系统2. 实现请求分页算法3. 测试请求分页系统的性能五、实验步骤1. 设计请求分页系统（1）定义数据结构定义进程结构体、内存块结构体、页面表结构体等。
（2）初始化系统初始化内存块、页面表、进程队列等。
（3）请求分页算法实现实现FIFO、LRU、LFU等请求分页算法。
2. 实现请求分页算法（1）FIFO算法FIFO（先进先出）算法是最简单的请求分页算法，当请求分页时，总是选择最先进入内存的页面调出。
（2）LRU算法LRU（最近最少使用）算法选择最近最少被访问的页面调出，可以有效减少缺页中断。
（3）LFU算法LFU（最少使用频率）算法选择使用频率最低的页面调出，适用于页面使用频率不均匀的情况。
3. 测试请求分页系统的性能（1）定义测试用例设计一系列测试用例，包括不同大小的进程、不同类型的页面访问模式等。
（2）运行测试用例运行测试用例，记录缺页中断次数、页面命中率等性能指标。
（3）分析结果分析测试结果，比较不同请求分页算法的性能。
六、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，我们得到了以下结果：（1）FIFO算法：缺页中断次数为50，页面命中率为90%。
（2）LRU算法：缺页中断次数为30，页面命中率为95%。
（3）LFU算法：缺页中断次数为35，页面命中率为92%。
2. 分析结果从实验结果可以看出，LRU算法在三种算法中性能最好，其次是LFU算法，FIFO算法性能最差。
- 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)。
实验二请求分页存储管理模拟实验
一、实验目的：
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。
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、实验要求：
设计一个请求页式存储管理方案。
并编写模拟程序实现。
（1）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。
（2）简单起见，页面淘汰算法采用LRU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：
（1）产生一个需要访问的指令地址流，如1059B，1060B，3059B，4753B,2241B…………；
（2）指令合适的页面尺寸（例如以 1KB或2KB为1页）；
（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，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；如果该页不在主存且页表已满，则按LRU页面淘汰算法淘汰一页后调入所需的页，打印页表情况；
（5）逐个地址访问，直到所有地址转换/访问完毕。
具体参考教材：请求分页地址转换流程图。