实验二 存储管理
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。
《操作系统》存储管理实验报告
____大学____学院实验报告课程名称：计算机操作系统实验名称：存储管理实验实验日期：班级：姓名：学号：仪器编号： XX实验报告要求：1.实验目的 2.实验要求 3.实验步骤 4.程序清单 5.运行情况6.流程图 7.实验体会1、实验目的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、实验要求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。
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；最坏适应算法；最佳适应算法。
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。
首先设计好段表、页表，然后给出若干个有一定代表性的地址，通过查找段表页表后得到转换的地址。
要求打印转换前的地址，相应的段表，页表条款及转换后的地址，以便检查。
3、实验步骤（1）理解实验要求，联系所学知识；（2）根据要求编写调度算法；（3）编写完整的实验代码并在VC++ 6.0环境下编译运行；（4）调试程序直至得出结果。
4、程序清单①#include <stdio.h>#include <stdio.h>#include<math.h>#include<stdlib.h>#define NUM 4#define alloMemory(type) (type*)malloc(sizeof(type)) struct partiTab{int no;int size;int firstAddr;char state;}parTab[NUM];typedef struct partiTab PARTITAB;typedef struct jcb { /*定义作业控制块JCB ,部分信息省略*/ char name[10]; //作业名int size; //作业大小struct jcb* link; //链指针}JCB;typedef struct{JCB *front,*rear;}jcbQue;jcbQue *jcbReadyQue;void AllocateMemory(int size);void createTab();void checkTab();void recycleMemory(int i);void AllocateMemory(int size){int i;for(i=0;i<NUM;i++){PARTITAB p=parTab[i];if(p.state='N' && p.size>size)parTab[i].state='Y';elseprintf("没有空闲分区，无法分配内存！\n"); }}void createTab(){int i;for( i=1;i<=NUM;i++){//getPartiTab(PARTITAB);parTab[i-1].no=i;parTab[i-1].size=20;parTab[i-1].firstAddr=21;parTab[i-1].state='N';}}void checkTab(){int i;printf("分区号\t大小\t起址\t状态\n");for(i=0;i<NUM;i++){printf("%d\t",parTab[i].no);printf("%d\t",parTab[i].size);printf("%d\t",parTab[i].firstAddr);printf("%c\t",parTab[i].state);printf("\n");}}void recycleMemory(int i){parTab[i-1].state='N';}int main(int argc, char* argv[]){int i;printf("\n\n\t\t*********************************************\t\t\n"); printf("\t\t\t\t实验一存储管理实验\n");printf("\t\t\t\t固定式分区分配存储管理\n");printf("\t\t*********************************************\t\t\n"); createTab();checkTab();printf("请按任意键继续：\n");getchar();printf("每个分区装入一道作业：\n");for(i=0;i<NUM;i++){AllocateMemory((i+1)*3);}checkTab();printf("请按任意键继续：\n");getchar();printf("假如一段时间后，其中一个作业结束，回收给它分配的分区(假如该作业在第2分区)\n");recycleMemory(2);checkTab();printf("请按任意键继续：\n");getchar();printf("接着,从外存后备作业队列中选择一个作业装入该分区(假如该作业大小为10)\n");AllocateMemory(10);checkTab();return 0;}#include<stdio.h>#include <dos.h>#include<stdlib.h>#include<conio.h>#define n 10#define m 10#define minisize 100struct{float address;float length;int flag;}used_table[n];struct{float address;float length;int flag;}free_table[m];void allocate(char J,float xk) {int i,k;float ad;k=-1;for(i=0; i<m; i++)if(free_table[i].length>=xk&&free_table[i].flag==1) if(k==-1||free_table[i].length<free_table[k].length) k=i;if(k==-1){printf("无可用空闲区\n");return;}if(free_table[k].length-xk<=minisize){free_table[k].flag=0;ad=free_table[k].address;xk=free_table[k].length;}else{free_table[k].length=free_table[k].length-xk;ad=free_table[k].address+free_table[k].length;}i=0;while(used_table[i].flag!=0&&i<n)i++;if(i>=n){printf("无表目填写已分分区，错误\n");if(free_table[k].flag==0)free_table[k].flag=1;else{free_table[k].length=free_table[k].length+xk;return;}}else{used_table[i].address=ad;used_table[i].length=xk;used_table[i].flag=J;}return;}void reclaim(char J){int i,k,j,s,t;float S,L;s=0;while((used_table[s].flag!=J||used_table[s].flag==0)&&s<n)s++;if(s>=n){printf("找不到该作业\n");return;}used_table[s].flag=0;S=used_table[s].address;L=used_table[s].length;j=-1;k=-1;i=0;while(i<m&&(j==-1||k==-1)){if(free_table[i].flag==1){if(free_table[i].address+free_table[i].length==S)k=i; if(free_table[i].address==S+L)j=i;}i++;}if(k!=-1)if(j!=-1) /* 上邻空闲区，下邻空闲区，三项合并*/ {free_table[k].length=free_table[j].length+free_table[k].length+L; free_table[j].flag=0;}else/*上邻空闲区，下邻非空闲区，与上邻合并*/free_table[k].length=free_table[k].length+L;else if(j!=-1) /*上邻非空闲区，下邻为空闲区，与下邻合并*/{free_table[j].address=S;free_table[j].length=free_table[j].length+L;}else /*上下邻均为非空闲区，回收区域直接填入*/{/*在空闲区表中寻找空栏目*/t=0;while(free_table[t].flag==1&&t<m)t++;if(t>=m) /*空闲区表满,回收空间失败,将已分配表复原*/{printf("主存空闲表没有空间,回收空间失败\n");used_table[s].flag=J;return;}free_table[t].address=S;free_table[t].length=L;free_table[t].flag=1;}return;}/*主存回收函数结束*/int main( ){printf("\n\n\t\t*********************************************\t\t\n"); printf("\t\t\t\t实验三存储管理实验\n");printf("\n\t\t\t可变式分区分配 (最佳适应算法)\n");printf("\t\t*********************************************\n");int i,a;float xk;char J;/*空闲分区表初始化：*/free_table[0].address=10240; /*起始地址假定为10240*/free_table[0].length=10240; /*长度假定为10240，即10k*/free_table[0].flag=1; /*初始空闲区为一个整体空闲区*/for(i=1; i<m; i++)free_table[i].flag=0; /*其余空闲分区表项未被使用*//*已分配表初始化：*/for(i=0; i<n; i++)used_table[i].flag=0; /*初始时均未分配*/{printf("功能选择项：\n1。
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。
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。
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。
操作系统实验 实验2：存储器管理
实验报告学院（系）名称：计算机与通信工程学院【实验过程记录（源程序、测试用例、测试结果及心得体会等）】 截图网页版：/caozuoxitong/输入数据：和实验1一样，多了一个占用空间输入单元总大小，并选择算法：分为最优、最差、最优，图为执行过程。
最差方法的图片方法根据总大小分别生成占用数组和闲置数组最先：循环闲置数组直到找到第一个满足条件的，插入。
如图，遍历结果数组，根据记录的进行操作的数据下表，找出其占用空间的大小。
如果此时的操作是占用空间（执行），判断这个操作之前是否已经占用过空间，如果占用过了空间，则用上一个过程覆盖此时的过程（这个过程存储器没有变化）如果闲置数组不为空（内存未占满），遍历空闲数组，第一个找到的空闲区域，如果大小比需求的大，则将起始位置修改为占用后的，如果相等则删除这个空闲区域，否则报错。
取出操作：遍历空闲数组，找到最接近占用数组位置的闲置区域，在这个区域前面插入一个数组，分别是这个占用数组的开始和结尾，同时删除这个取出的占用数组，并从小到大排序空闲数组。
循环空闲数组，并把把能合并的区域合并上。
把这一步操作记录到全部状态记录中。
操作结束。
最差：倒序排列闲置数组，找到第一个满足条件的插入。
和最先唯一不同是：插入过程中，定义一个临时数组，从小到大排序，找到第一个满足条件的便是此时的最优解。
取出过程没有任何改动。
最优：正序排列闲置数组，找到第一个满足条件的插入。
和最先唯一不同是：插入过程中，定义一个临时数组，从大到小排序，找到第一个满足条件的便是此时空间最大的解。
取出过程没有任何改动。
核心代码（php）这个是最先。
最优和最差就是多了一个排序（sort/rsort）不重复截图了。
《操作系统》存储管理实验报告
《操作系统》存储管理实验报告操作系统是计算机系统中最基础、最核心的软件之一，负责管理计算机硬件资源和提供资源的分配与调度。
而存储管理是操作系统中的重要组成部分，它负责管理计算机的内存，包括内存的分配、回收、保护等操作。
本文将针对存储管理进行实验，并撰写实验报告。
本次实验主要涉及以下内容：内存的分配与回收、内存的保护。
实验过程中，我首先根据操作系统的要求，设计了相应的算法用于内存的分配与回收。
并通过编写程序，验证了算法的正确性。
随后，我进一步研究了内存的保护机制，通过设置访问权限位和访问控制表，实现了对内存的合理保护。
在内存的分配与回收方面，我设计了一种简单的算法，首次适应算法。
具体实现如下：首先，将内存分为若干个块，每个块的大小为固定值。
当需要分配内存时，首先遍历内存块列表，找到第一个大小合适的块，将其分配给进程。
当进程终止时，将其占用的内存块回收，以便后续进程使用。
通过编写程序进行测试，结果表明该算法能够正确地进行内存的分配与回收。
在内存的保护方面，我采用了访问权限位和访问控制表的方式进行。
具体实现如下：首先，为每个进程分配一组访问权限位，记录了该进程能够访问的内存区域。
同时，设置一个访问控制表，记录了每个内存块的权限。
当进程访问一些内存块时，首先检查该进程的访问权限位，再与访问控制表中的权限进行比较，以确定该进程是否有权限访问该内存块。
通过编写程序进行测试，证明了该机制能够有效地保护内存。
总结来说，本次实验主要涉及了操作系统中的存储管理部分，包括内存的分配与回收、内存的保护。
通过设计算法和编写程序，我成功地实现了这些功能，并验证了其正确性。
通过本次实验，我进一步加深了对操作系统存储管理的理解，提高了编程和设计的能力。
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》实验二
《操作系统》实验二一、实验目的本实验旨在加深对操作系统基本概念和原理的理解，通过实际操作，提高对操作系统设计和实现的认知。
通过实验二，我们将重点掌握进程管理、线程调度、内存管理和文件系统的基本原理和实现方法。
二、实验内容1、进程管理a.实现进程创建、撤销、阻塞、唤醒等基本操作。
b.设计一个简单的进程调度算法，如轮转法或优先级调度法。
c.实现进程间的通信机制，如共享内存或消息队列。
2、线程调度a.实现线程的创建、撤销和调度。
b.实现一个简单的线程调度算法，如协同多任务（cooperative multitasking）。
3、内存管理a.设计一个简单的分页内存管理系统。
b.实现内存的分配和回收。
c.实现一个简单的内存保护机制。
4、文件系统a.设计一个简单的文件系统，包括文件的创建、读取、写入和删除。
b.实现文件的存储和检索。
c.实现文件的备份和恢复。
三、实验步骤1、进程管理a.首先，设计一个进程类，包含进程的基本属性（如进程ID、状态、优先级等）和操作方法（如创建、撤销、阻塞、唤醒等）。
b.然后，实现一个进程调度器，根据不同的调度算法对进程进行调度。
可以使用模拟的方法，不需要真实的硬件环境。
c.最后，实现进程间的通信机制，可以通过模拟共享内存或消息队列来实现。
2、线程调度a.首先，设计一个线程类，包含线程的基本属性（如线程ID、状态等）和操作方法（如创建、撤销等）。
b.然后，实现一个线程调度器，根据不同的调度算法对线程进行调度。
同样可以使用模拟的方法。
3、内存管理a.首先，设计一个内存页框类，包含页框的基本属性（如页框号、状态等）和操作方法（如分配、回收等）。
b.然后，实现一个内存管理器，根据不同的内存保护机制对内存进行保护。
可以使用模拟的方法。
4、文件系统a.首先，设计一个文件类，包含文件的基本属性（如文件名、大小等）和操作方法（如创建、读取、写入、删除等）。
b.然后，实现一个文件系统管理器，包括文件的存储和检索功能。
存储器管理实验实验报告
软件环境：Windows XP SP SP3, Visual C++ 6.0
三、实验内容及步骤
1、对已给出的实验内容，要求读懂程序、理解算法。
2、绘制程序流程图。
3、要求对程序算法进行改进，并把改进内容记录下来。
四、实验结果（本实验源程序清单及运行结果或实验结论、实验设计图）
五、实验总结（对本实验结果进行分析，学生软件开发能力和软件的调试技术。
4、培养学生开发大型程序的方法和相互合作的精神。
5、通过本实验的练习，理解内存的分配及回收。
6、培养学生的算法设计和算法分析能力。
7、培养学生对问题进行文字论述和文字表达的能力。
二、实验环境（本实验所使用的硬件设备和相关软件）
硬件环境：CPU Intel(R) G630 @2.70GHz，内存4GB，
实验报告
课程名称
操作系统
实验日期
实验项目名称
存储器管理实验
实验地点
实验类型
√验证型 □设计型
□综合型
学 时
2
一、实验目的及要求（本实验所涉及并要求掌握的知识点）
1、内存管理是计算机操作系统的一大功能，任何作业的运行都需要装入内存。加深对操作系统存储管理概念的理解，通过编程了解存储器的管理。
2、培养学生能够独立进行知识综合，独立开发较大程序的能力。
操作系统存储管理实验报告
操作系统存储管理实验报告操作系统存储管理实验报告引言：操作系统是计算机系统中的核心软件之一，它负责管理计算机硬件资源和提供用户与计算机之间的接口。
在操作系统中，存储管理是一个重要的子系统，它负责管理计算机的内存资源。
本实验旨在通过实际操作，深入了解操作系统的存储管理机制，并通过实验结果分析其性能和效果。
实验目的：1. 了解操作系统的存储管理机制；2. 掌握存储管理相关的概念和技术；3. 分析不同存储管理策略的优缺点；4. 通过实验验证不同策略的性能和效果。
实验内容：本次实验主要涉及以下几个方面的内容：1. 内存分配：在操作系统中，内存是计算机中的重要资源，它被划分为多个固定大小的块，每个块称为一页。
实验中，我们将学习不同的内存分配算法，如连续分配、离散分配和分页分配，并通过实验验证它们的性能和效果。
2. 内存回收：当某个进程不再需要使用内存时，操作系统需要回收该内存空间，以便其他进程使用。
实验中，我们将学习不同的内存回收算法，如最佳适应算法、最坏适应算法和首次适应算法，并通过实验比较它们的效果。
3. 虚拟内存管理：虚拟内存是一种扩展内存的技术，它将磁盘空间作为辅助存储器，将部分数据存储在磁盘上，以释放内存空间。
实验中，我们将学习虚拟内存的概念和原理，并通过实验验证其性能和效果。
实验结果与分析：通过实验，我们得到了不同存储管理策略的性能数据，并进行了分析。
在内存分配方面，连续分配在内存利用率方面表现较好，但容易产生外部碎片；离散分配能够充分利用内存空间，但需要额外的管理开销；分页分配能够灵活地分配内存，但会带来内部碎片。
在内存回收方面，最佳适应算法能够更好地利用内存空间，但需要较长的搜索时间；最坏适应算法能够减少外部碎片，但可能导致内存利用率较低；首次适应算法在搜索时间和内存利用率方面都有较好的平衡。
在虚拟内存管理方面，虚拟内存能够有效扩展内存空间，提高系统的性能和效率。
通过实验，我们发现虚拟内存的使用可以显著减少交换空间的开销，并提高系统的响应速度。
实验二主存储器空间的分配和回收
break;
}
else if(reqSize==p->size)//如果请求的分区的大小等于一个空闲分区的大小
{
Used *temp=new Used;
temp->usedArea =p;
temp->usedArea ->name =reqName;
temp->usedArea ->state =1;
if(q ->front!=NULL)
q ->front->next=q;
r1=usedHead;
r2=usedHead->next;
while(r2!=NULL&&r2->usedArea->address<temp->usedArea->address)
{r1=r2;r2=r2->next;}
r1->next=temp;
{r1=r2;r2=r2->next;}
r1->next=temp;
temp->next=r2;
break;
}
p=p->front;
}
——构建一个链表，实现内存分配。
5、源程序
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
struct Block //空闲链结构体
struct Block *front; //后向指针
};
——构造一个空闲链
struct Used //已分配分区结构体
{
Block *usedArea;
操作系统原理实验
操作系统原理实验操作系统是计算机系统中最核心的部分之一，它负责管理和控制计算机的硬件和软件资源，为用户提供一个良好的工作环境。
操作系统原理实验是计算机相关专业的学生必修课程之一，通过实验学习，可以更深入地理解操作系统的原理和工作机制，提高对操作系统的理解和应用能力。
实验一，进程管理。
进程是操作系统中最基本的概念之一，它是程序执行的基本单位。
在进程管理实验中，我们可以学习到进程的创建、调度、同步和通信等内容。
通过编写程序模拟进程的创建和调度过程，可以更直观地理解操作系统是如何管理进程的。
实验二，内存管理。
内存管理是操作系统中的重要内容之一，它负责管理计算机的内存资源，包括内存的分配与回收、内存的保护和共享等。
在内存管理实验中，我们可以学习到内存分配算法、地址转换技术以及虚拟内存的实现原理。
通过编写程序模拟内存分配和回收的过程，可以更好地理解操作系统是如何管理内存的。
实验三，文件系统。
文件系统是操作系统中负责管理存储设备上的文件和目录的部分，它提供了对文件的读写和管理功能。
在文件系统实验中，我们可以学习到文件的组织结构、文件的存储管理和文件的访问控制等内容。
通过编写程序模拟文件的创建、读写和删除过程，可以更深入地理解操作系统是如何管理文件系统的。
实验四，设备管理。
设备管理是操作系统中负责管理计算机硬件设备的部分，它包括对设备的初始化、分配和释放等功能。
在设备管理实验中，我们可以学习到设备的管理方法、设备的中断处理和设备的驱动程序设计等内容。
通过编写程序模拟设备的初始化和中断处理过程，可以更好地理解操作系统是如何管理设备的。
总结。
通过操作系统原理实验的学习，我们可以更深入地理解操作系统的原理和工作机制，提高对操作系统的理解和应用能力。
同时，实验还可以培养我们的动手能力和解决问题的能力，为今后从事计算机相关工作打下坚实的基础。
希望大家能够认真对待操作系统原理实验，取得更好的学习成绩，为将来的发展打下坚实的基础。
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。
操作原理实验报告
一、实验目的1. 理解操作原理的基本概念和原理；2. 掌握操作原理实验的基本步骤和方法；3. 通过实验，加深对操作原理的理解和应用。
二、实验原理操作原理是研究操作过程和操作系统的基本理论，主要包括操作系统的功能、组成、调度、存储管理、设备管理、文件系统等方面。
本次实验主要涉及操作系统的存储管理和设备管理。
1. 存储管理：存储管理是操作系统对内存资源进行管理的一种机制，主要功能包括内存分配、内存回收、内存保护等。
内存分配是将内存空间分配给进程使用，内存回收是将不再使用的内存空间释放，内存保护是为了防止进程之间相互干扰。
2. 设备管理：设备管理是操作系统对硬件设备进行管理的一种机制，主要功能包括设备分配、设备回收、设备驱动等。
设备分配是将硬件设备分配给进程使用，设备回收是将不再使用的设备回收，设备驱动是为设备提供驱动程序，以便操作系统能够控制设备。
三、实验内容1. 实验一：内存分配实验（1）实验目的：了解内存分配的基本原理和方法。
（2）实验原理：采用固定分区分配策略，将内存划分为若干固定大小的分区，进程按照需要申请分区。
（3）实验步骤：① 初始化内存分区；② 进程申请内存分区；③ 分配内存分区；④ 进程释放内存分区；⑤ 统计内存分配和回收情况。
2. 实验二：内存回收实验（1）实验目的：了解内存回收的基本原理和方法。
（2）实验原理：当进程释放内存时，操作系统回收该内存空间，并将其标记为空闲状态。
（3）实验步骤：① 初始化内存分区；② 进程申请内存分区；③ 进程释放内存分区；④ 回收内存分区；⑤ 统计内存分配和回收情况。
3. 实验三：设备分配实验（1）实验目的：了解设备分配的基本原理和方法。
（2）实验原理：采用先来先服务（FCFS）策略，按照进程请求设备的顺序分配设备。
（3）实验步骤：① 初始化设备；② 进程请求设备；③ 分配设备；④ 释放设备；⑤ 统计设备分配和回收情况。
4. 实验四：设备回收实验（1）实验目的：了解设备回收的基本原理和方法。
实验报告实验二：存储管理
实验二 存储管理一． 实验目的存储管理的主要功能之一是合理地分配空间。
请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。
本实验的目的是通过请求页式管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。
二． 实验内容（1） 通过计算不同算法的命中率比较算法的优劣。
同时也考虑了用户内存容量对命中率的影响。
页面失效次数为每次访问相应指令时，该指令所对应的页不在内存中的次数。
在本实验中，假定页面大小为1k ，用户虚存容量为32k ，用户内存容量为4页到32页。
（2） produce_addstream 通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。
A 、指令的地址按下述原则生成： 1）50%的指令是顺序执行的2）25%的指令是均匀分布在前地址部分 3）25%的指令是均匀分布在后地址部分 B 、具体的实施方法是：1） 在[0，319]的指令地址之间随机选取一起点m ； 2） 顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令；3） 在前地址[0，m+1]中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m ’；4） 顺序执行一条指令，地址为m ’+1的指令5） 在后地址[m ’+2，319]中随机选取一条指令并执行； 6） 重复上述步骤1）~5），直到执行320次指令C 、将指令序列变换称为页地址流在用户虚存中，按每k 存放10条指令排列虚存地址，即320条指令在虚存中的存放方式为：第0条~第9条指令为第0页（对应虚存地址为[0，9]）； 第10条~第19条指令为第1页（对应虚存地址为[10，19]）； 。
第310条~第319条指令为第31页（对应虚存地址为[310，319]）； 按以上方式，用户指令可组成32页。
（3） 计算并输出下属算法在不同内存容量下的命中率。
1） 先进先出的算法（FIFO ）； 2） 最近最少使用算法（LRU ）； 3） 最佳淘汰算法（OPT ）； 4） 最少访问页面算法（LFR ）；页地址流长度页面失效次数命中率-=1其中3）和4）为选择内容三．系统框图四．页面置换算法程序代码（部分）五．运行结果运行程序前先新建一个页面流文件文件（格式为*.txt），在文件中存储的是一系列页面号（页面号用整数表示，用空格作为分隔符），用来模拟待换入的页面。
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实验二存储管理
一、实验目的与基本要求
1．加深对可变分区的存储管理的理解；
2．提高用C 语言编制大型系统程序的能力，特别是掌握C 语言编程的难点：指针和指针作为函数参数；
3．掌握用指针实现链表和在链表上的基本操作。
二、实验条件
1．硬件：一台微机
2．软件：操作系统和C语言系统或VC++编译系统。
三、实验方法
编写程序，记录、观察显示结果，并分析原因。
四、实验内容
编写一个 C 程序，用char *malloc(unsigned size)函数向系统申请一次内存空间（如size=1000，单位为字节），用循环首次适应法来匹配。
两个模拟申请和释放函数，可以按以下定义addr = (char *)lmalloc(unsigned size) 和lfree(unsigned size,char * addr)模拟UNIX 操作系统的可变分区内存管理，实现对该内存区的分配和释放管理。
五、实验提示
要分配函数lmalloc 的参数size 和释放函数lfree 的参数size、addr 以键盘命令的形式
输入，每次分配和释放后显示自己的空闲存储区表。
空闲存储区表可采用结构数组的形式（最低要求）或双向链接表的形式，建议采用
的数据结构为：
struct map {
unsigned m_size;
char * m_addr;
};
struct map {
unsigned m_size;
char *m_addr;
struct map *next, *prior；
};
整个系统的基本框架为
程序结束前将整个存储区归还给系统。
六、实验报告要求
要采用标准的实验报告纸。
它包含以下几个方面：
1．题目。
2．算法思想和概要设计和重要模块的详细设计及功能和接口说明。
3．重要数据结构和变量的说明。
4．源程序、注释和结果。
注释如在上机时来不及打入，可在写报告时补上。
5．测试方法，对测试结果的分析，错误的分析。
6．程序及测试的改进、本次上机经验及体会。