北交大操作系统作业-内存管理器实验

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操作系统内存管理实验报告

同组同学学号:#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include <string.h>int main(void){char *str; /* 为字符串申请分配一块内存 */if ((str = (char *) malloc(10)) == NULL){printf("Not enough memory to allocate buffer\n");return(1); /* 若失败则结束程序 */} /* 复制 "Hello" 字符串到分配到的内存 */strcpy(str, "Hello"); /* 打印出字符串和其所在的地址 */printf("String is %s\n Address is %p\n", str, str); /* 重分配刚才申请到的内存空间, 申请增大一倍 */if ((str = (char *) realloc(str, 20)) == NULL) { printf("Not enough memory to allocate buffer\n"); return(1); /* 监测申请结果, 若失败则结束程序, 养成这个好习惯 */} /* 打印出重分配后的地址 */printf("String is %s\n New address is %p\n", str, str); /* 释放内存空间 */free(str);return 0;}调试过后得出结果截图如下:#include <stdio.h>#include <alloca.h>void test(int a){char *newstack;/* 申请一块内存空间*/newstack = (char *) alloca(len);if (newstack)/* 若成功, 则打印出空间大小和起始地址*/ printf("Alloca(0x%X) returned %p\n",len,newstack);else/* 失败则报告错误, 我们是做实验, 目前无需退出*/ printf("Alloca(0x%X) failed\n",len)；} /* 函数退出, 内存自动释放, 无需干预*/void main(){/* 申请一块256字节大小的内存空间, 观察输出情况*/ test(256);/* 再申请一块更大内存空间, 观察输出情况*/test(16384);}调试结果截图如下:根据练习二改编程序如下:#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include <string.h>int main(void){char *str;/* 为字符串申请分配一块内存 */if ((str = (char *) malloc(20)) == NULL){printf("Not enough memory to allocate buffer\n"); return(1); /* 若失败则结束程序 */}/* 复制 "Hello" 字符串到分配到的内存 */strcpy(str, "My name is Li Caihong!");/* 打印出字符串和其所在的地址 */printf("String is %s\n Address is %p\n", str, str); /* 重分配刚才申请到的内存空间, 申请增大一倍 */if ((str = (char *) realloc(str, 40)) == NULL){ printf("Not enough memory to allocate buffer\n"); return(1);/* 监测申请结果, 若失败则结束程序, 养成这个好习惯 */}/* 打印出重分配后的地址 */printf("String is %s\n New address is %p\n", str, str);/* 释放内存空间*/free(str);return 0; }在该程序中, 我将程序中的“Hello”改为“My name is Li Caihong!”首次调试出来的结果显示内存太小, 出现的结果有很多不认识的代码。

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。

操作系统存储器管理实验报告.doc

一目的与要求(1) 请求页式虚存管理是常用的虚拟存储管理方案之一。

(2) 通过请求页式虚存管理中对页面置换算法的模拟，加深理解虚拟存储技术的特点。

(3) 模拟页式虚拟存储管理中硬件的地址转换和缺页中断,并用先进先出调度算法(FIFO)处理缺页中断.二实验内容或题目(1)本实验要求使用C语言编程模拟一个拥有若干个虚页的进程在给定的若干个实页中运行、并在缺页中断发生时分别使用FIFO和LRU算法进行页面置换的情形。

(2)虚页的个数可以事先给定（例如10个），对这些虚页访问的页地址流（其长度可以事先给定，例如20次虚页访问）可以由程序随机产生，也可以事先保存在文件中。

(3)要求程序运行时屏幕能显示出置换过程中的状态信息并输出访问结束时的页面命中率。

(4)程序应允许通过为该进程分配不同的实页数，来比较两种置换算法的稳定性。

三实验步骤与源程序（1）实验步骤1、理解好相关实验说明。

2、根据实验说明，画出相应的程序流程图。

3、按照程序流程图，用C语言编程并实现。

（2）流程图如下：①虚页和实页结构在虚页结构中，pn代表虚页号，因为共10个虚页，所以pn的取值范围是0—9。

pfn代表实页号，当一虚页未装入实页时，此项值为-1；当该虚页已装入某一实页时，此项值为所装入的实页的实页号pfn。

time项在FIFO算法中不使用，在LRU中用来存放对该虚页的最近访问时间。

在实页结构中中，pn代表虚页号，表示pn所代表的虚页目前正放在此实页中。

pfn代表实页号，取值范围（0—n-1）由动态指派的实页数n所决定。

next是一个指向实页结构体的指针，用于多个实页以链表形式组织起来，关于实页链表的组织详见下面第4点。

②程序流程图如下：（3）源程序如下:#include<iostream.h>#define M 40int N;struct Pro{int num,time;};int Input(int m,Pro p[M]){cout<<"请输入实际页数:";do{cin>>m;if(m>M)cout<<"数目太多，请重试"<<endl;else break;}while(1);//cout<<"请输入各页面号:";for(int i=0;i<m;i++){cout<<"第"<<i<<"个页面号为:";cin>>p[i].num;p[i].time=0;}return m;}void print(Pro *page1)//打印当前的页面{Pro *page=new Pro[N];page=page1;for(int i=0;i<N;i++)cout<<page[i].num<<" ";cout<<endl;}int Search(int e,Pro *page1 ){Pro *page=new Pro[N];page=page1;for(int i=0;i<N;i++)if(e==page[i].num)return i; return -1;}int Max(Pro *page1){Pro *page=new Pro[N];page=page1;int e=page[0].time,i=0;while(i<N)//找出离现在时间最长的页面{if(e<page[i].time)e=page[i].time;i++;}for( i=0;i<N;i++)if(e==page[i].time)return i;return -1;}int Compfu(Pro *page1,int i,int t,Pro p[M]){Pro *page=new Pro[N];page=page1;int count=0;for(int j=i;j<M;j++){if(page[t].num==p[j].num )break;else count++;}return count;}int main(){cout<<"可用内存页面数:";cin>>N;Pro p[M];Pro *page=new Pro[N];char c;int m=0,t=0;float n=0;m=Input(m,p);do{for(int i=0;i<N;i++)//初试化页面基本情况{page[i].num=0;page[i].time=2-i;}i=0;cout<<"************************"<<endl;cout<<"*****f:FIFO页面置换*****"<<endl;cout<<"*****l:LRU页面置换******"<<endl;cout<<"*****o:OPT页面置换******"<<endl;cout<<"*****按其它键结束*******"<<endl;cout<<"************************"<<endl;cout<<"请选择操作类型(f,l,o):";cin>>c;if(c=='f')//FIFO页面置换{n=0;cout<<"页面置换情况: "<<endl;while(i<m){if(Search(p[i].num,page)>=0)i++;//找到相同的页面else{if(t==N)t=0;else{n++;//page[t].num=p[i].num;print(page);t++;}}}cout<<"缺页次数："<<n<<" 缺页率:"<<n/m<<endl; }if(c=='l')//LRU页面置换{ n=0;cout<<"页面置换情况: "<<endl;while(i<m){int k;k=t=Search(p[i].num,page);if(t>=0)page[t].time=0;else{n++;t=Max(page);page[t].num=p[i].num;page[t].time=0;}if(t==0){page[t+1].time++;page[t+2].time++;}if(t==1){page[2].time++;page[0].time++;}if(t==2){page[1].time++;page[0].time++;}if(k==-1) print(page); i++;}cout<<"缺页次数："<<n<<" 缺页率："<<n/m<<endl;}if(c=='o')//OPT页面置换{n=0;while(i<m){if(Search(p[i].num,page)>=0)i++;else{int temp=0,cn;for(t=0;t<N;t++){if(temp<Compfu(page,i,t,p)){temp=Compfu(page,i,t,p); cn=t;}}page[cn]=p[i];n++;print(page);i++;}}cout<<"缺页次数："<<n<<" 缺页率："<<n/m<<endl; }}while(c=='f'||c=='l'||c=='o');return 0;});四测试数据与实验结果五结果分析与实验体会通过上机，我了解了许多关于操作系统的专业知识。

北交大操作系统作业内存管理器实验

实验三内存管理 (1)一．实验目的 (1)二．实验内容 (1)三．实验设计 (1)四．模拟实验 (2)First.cpp (2)First.h (4)Next.cpp (6)Next.h (8)五．实验结果 (11)六．实验总结 (13)实验三内存管理一．实验目的构造一个没有虚存功能的内存管理系统，并进行测试和对不同分配策略的性能展开比较评估。

本次实验，选择的分配策略：First-fit 和next-fit二．实验内容1、设计一个内存管理器，支持至少两种分配策略（本实验使用firstfit策略和nextfit策略）；2、分别对不同的策略进行性能评估三．实验设计1.内存unsigned char mm[65536];2.用户接口用户接口函数：int mm_init() //初始化int mm_request(int n) //申请空间void mm_release(int p) //释放空间3．计算请求尺寸srand((unsigned char)time(NULL));tmp = (rand() % 1024) + 1; //最大申请10244.选择待释放的块tmp = (rand() % j);while(p[tmp] == -1){tmp = rand() % j;}requestsize = requestsize - BinToInt(&mm[p[tmp] + 4]);mm_release(p[tmp]);cout << "释放指针" << p[tmp] << endl;p[tmp] = -1;四．模拟实验实现两个版本的内存管理器，分配策略分别为：first-fit和next-fit First.cpp#include <iostream>#include <stdio.h>#include <windows.h>#include <time.h>#include "first.h"using namespace std;int main(){int i;int j = 0; //分配指针数int p[1000]; //用于存放分配出的指针int tmp;int requestsize = 0; //统计申请空间int k = 0; //统计搜索步数srand((unsigned char)time(NULL));step = 0;mm_init();for(i = 0; i < 30; i++) //模拟30步{cout << "第" << i + 1 << " 步" << endl;do{tmp = (rand() % 1024) + 1; //最大申请1024cout << "申请空间" << tmp << " 字节" << endl;p[j] = mm_request(tmp);if(p[j] != -1){requestsize = requestsize+tmp;k = k + step;cout << "分配指针" << p[j] << endl;cout << endl;j++;}else{cout << "剩余空间不足，分配失败" << endl;}}while(p[j] != -1);tmp = (rand() % j);while(p[tmp] == -1){tmp = rand() % j;}requestsize = requestsize - BinToInt(&mm[p[tmp] + 4]);mm_release(p[tmp]);cout << "释放指针" << p[tmp] << endl;p[tmp] = -1;//以下为性能统计指标cout << endl;cout << "平均申请空间：" << (double)requestsize / (double)j << " 字节" << endl;cout << "平均空间利用率：" << (double)requestsize/(double)65536 << endl;cout << "平均搜索步数：" << (double)k/(double)j << endl;cout << endl;if((i + 1) % 5 == 0){system("pause");}}}First.hunsigned char mm[65536];int step; //记录搜索步数int BinToInt(unsigned char *s) //把char类型变成int{int i;char tmp[4];int t;for(i = 0; i < 4; i++){ tmp[3 - i] = s[i]; }memcpy(&t,tmp,4);return t;}void IntToBin(int s, unsigned char *t) //把int类型变成char{int i;char tmp[4];memcpy(tmp,&s,4);for(i = 0; i < 4; i++){t[i] = tmp[3 - i]; }}int mm_init(){memset(mm, 0, 65536);IntToBin(-1, mm); //前向指针置-1 放在数组的第一个位置IntToBin(65536, &mm[4]); //整个块大小，放在第四个位置IntToBin(-1, &mm[65536-4]); //后向指针置-1 放在数组的倒数第四个位置return 0;}int mm_request(int n){ //四字节前向指针、四字节块大小、一字节状态、N字节可用内存、四字节后向指针int pointer = 0;step = 0;while((mm[pointer+8]==1)||((n+26)>=BinToInt(&mm[pointer+4]))) //pointer+4 表示块大小{//mm[pointer+8]==1 状态位是一，说明这一块已经被分配//n+26 申请的空间+管理开销pointer=BinToInt(&mm[pointer+BinToInt(&mm[pointer+4])-4]); //找到后向指针if(mm[pointer+8] != 1){step++;//非空闲块不在链内，不计步数}if(pointer == -1){return -1;}}mm[pointer + 8] = 1; //修改本块标志位IntToBin(pointer + 4 + 4 + 1 + n + 4, &mm[pointer + 9 + n]); //修改本块后向指针IntToBin(pointer, &mm[pointer + 4 + 4 + 1 + n + 4]); //修改后块前向指针IntToBin(BinToInt(&mm[pointer + 4]) - n - 13, &mm[pointer + 4 + 4 + 1 + n + 4 + 4]); //修改后块大小IntToBin(n + 13,&mm[pointer + 4]); //修改本块大小return pointer;}void mm_release(int p){int pre;int bac;pre = BinToInt(&mm[p]);bac = BinToInt(&mm[p + BinToInt(&mm[p + 4]) - 4]);mm[p + 8] = 0; //修改本块标志位if(BinToInt(&mm[bac+8]) == 0) //如果后块未使用{IntToBin(0,&mm[p+BinToInt(&mm[p + 4]) - 4]); //清空本块后向指针IntToBin(0,&mm[bac]); //清空后块前向指针IntToBin(BinToInt(&mm[p + 4]) + BinToInt(&mm[bac + 4]), &mm[p + 4]); //修改本块大小if(BinToInt(&mm[bac + BinToInt(&mm[bac + 4]) - 4]) != -1) //如果后块不是最后一块{IntToBin(p, &mm[BinToInt(&mm[bac + BinToInt(&mm[bac + 4]) - 4])]); //修改后块的后块前向指针}IntToBin(0, &mm[bac + 4]); //清空后块大小}if(pre == -1){return;}if(BinToInt(&mm[pre + 8]) == 0) //如果前块未使用{IntToBin(0, &mm[pre + BinToInt(&mm[pre + 4]) - 4]); //清空前块后向指针IntToBin(BinToInt(&mm[pre + 4]) + BinToInt(&mm[p + 4]), &mm[pre + 4]); //修改前块大小IntToBin(pre, &mm[BinToInt(&mm[p + BinToInt(&mm[p + 4]) - 4])]); //修改后块前向指针IntToBin(0, &mm[p + 4]); //清空本块大小IntToBin(0, &mm[p]); //清空本块前向指针}}Next.cpp#include <iostream>#include <stdio.h>#include <windows.h>#include <time.h>#include "next.h"using namespace std;int main(){int i;int j = 0; //分配指针数int p[1000]; //用于存放分配出的指针int tmp;int requestsize = 0; //统计申请空间int k = 0; //统计搜索步数srand((unsigned char)time(NULL));step = 0;next = 0;end = -1;mm_init();for(i = 0; i < 30; i++)//模拟30步{cout << "这是第" << i + 1 << " 步" << endl;do{tmp = (rand() % 1024) + 1; //最大申请1024cout << "申请空间" << tmp << " 字节" << endl;p[j] = mm_request(tmp);if(p[j] != -1){requestsize = requestsize + tmp;k = k + step;cout << "分配指针：" << p[j] << endl;cout << endl;j++;}else{cout << "剩余空间不足，分配失败。

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。

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。

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。

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。

操作系统实验二 windows内存管理实验

实验二windows内存管理实验一．问题描述内存管理是操作系统的主要任务之一，地址转换是其中的重要内容，本实验主要研究windows的地址转译过程。

通过这次实验了解windows内存管理策略及基本的数据结构，理解windows的地址过程。

通过任意给出一个虚拟地址，可以从windbg 观察相关数据并找到其物理地址。

二．Windows地址转译过程原理1.Windows内存管理器：Windows的内存管理器主要由Windows执行体中的虚存管理程序负责，并由环境子系统负责与具体API相关的一些用户态特征的实现。

有两个任务：地主转换；变换。

2.Windows内存管理策略：Windows采用页式虚拟存储管理技术管理内存，页面是硬件级别上的最小保护单位。

根据硬件体系结构的不同，页面尺寸被分为两种大页面：4KB小页面：4MB通常的PC机，一般都为小页面。

3、Windows虚拟地址空间布局Windows系统的虚拟地址空间布局，默认情况下，32位的windows 系统中每个用户进程可以占有2GB的私有地址空间，操作系统占有另外的2GB。

如下：4、X86虚拟地址转译X86虚拟地址转译是指进程的虚拟地址空间映射到实际物理页面的过程，Windows系统中地址转译过程如下：关键的数据结构如下：页目录：每个进程都有一个页目录，进程页目录的地址被保存在内核地址块（KPROCESS）中。

在windows中，它被映射到虚拟地址0xC0300000。

由cr3可以知道该进程页目录的位置。

页目录由页表项构成。

页表:进程的页目录指向页表。

每个页表只占一个页面，含有1024个PTE，一个PTE为4字节，包含两个主域：PFN，即为数据所在的物理页面的页面帧编号。

虚拟地址结构：x86系统上，一个32位虚拟地址结构被解释成三个独立的部分：页目录索引，页表索引和字节索引，如下：由于页目录项有1024个，因此页目录索引为10位，一个页表中含有1024个PTE，因此页表索引也为10位；字节索引为12位，正好表示一页内容。

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。

操作系统实验-内存管理

操作系统实验-内存管理操作系统实验内存管理在计算机系统中，内存管理是操作系统的核心任务之一。

它负责有效地分配和管理计算机内存资源，以满足各种程序和进程的需求。

通过本次操作系统实验，我们对内存管理有了更深入的理解和认识。

内存是计算机用于存储正在运行的程序和数据的地方。

如果没有有效的内存管理机制，计算机系统将无法高效地运行多个程序，甚至可能会出现内存泄漏、内存不足等严重问题。

在实验中，我们首先接触到的是内存分配策略。

常见的内存分配策略包括连续分配和离散分配。

连续分配是将内存空间视为一个连续的地址空间，程序和数据被依次分配到连续的内存区域。

这种方式简单直观，但容易产生内存碎片，降低内存利用率。

离散分配则将内存分成大小相等或不等的块，根据需求进行分配。

其中分页存储管理和分段存储管理是两种常见的离散分配方式。

分页存储管理将内存空间划分为固定大小的页，程序也被分成相同大小的页，通过页表进行映射。

分段存储管理则根据程序的逻辑结构将其分成不同的段，如代码段、数据段等，每个段有不同的访问权限和长度。

接下来，我们研究了内存回收算法。

当程序不再使用分配的内存时，操作系统需要回收这些内存以便再次分配。

常见的内存回收算法有首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。

首次适应算法从内存的起始位置开始查找，找到第一个满足需求的空闲区域进行分配；最佳适应算法则选择大小最接近需求的空闲区域进行分配；最坏适应算法选择最大的空闲区域进行分配。

为了更直观地理解内存管理的过程，我们通过编程实现了一些简单的内存管理算法。

在编程过程中，我们深刻体会到了数据结构和算法的重要性。

例如，使用链表或二叉树等数据结构来表示空闲内存区域，可以提高内存分配和回收的效率。

在实验中，我们还遇到了一些实际的问题和挑战。

比如，如何处理内存碎片的问题。

内存碎片是指内存中存在一些无法被有效利用的小空闲区域。

为了解决这个问题，我们采用了内存紧缩技术，将分散的空闲区域合并成较大的连续区域。

北交大操作系统作业-内存管理器

内存管理器 (1)一、实验目的 (1)二、实验设计 (1)三、源程序清单和说明 (2)四、算法及关键数据结构设计 (14)五、实验过程中间结果屏幕截图 (17)六、疑难解惑及经验教训 (22)内存管理器一、实验目的设计和实现关于内存管理的内存布局初始化及内存申请分配、内存回收等基本功能操作函数尝试对用256MB的内存空间进行动态分区方式模拟管理。

内存分配的基本单位为1KB，同时要求支持至少两种分配策略，并进行测试和对不同分配策略的性能展开比较评估。

二、实验设计1、设计一定的数据结构以描述256MB内存空间的使用状况，并设计和构建函数void ChuShiHuaNC(DIZHI zKS_KYNC, DIZHI zJS_KYNC)实现内存布局的初始化。

假定内存空间的低址部分56MB（即0~56M-1）作为系统区和不参与分配过程。

2、设计和实现内存申请分配函数DIZHI ShenQingNC(unsigned long zDX)，内存分配的基本单位为1KB，同时要求支持至少两种分配策略（如首次适应、循环首次适应、最佳适应、最坏适应等），若分配失败则返回NULL。

3、设计和实现内存回收函数void HuiShouNC(DIZHI zKSDZ) ，若回收分区与其它空闲分区相邻接，则采取合并措施。

4、基于不同的内存分配策略形成不同版本的内存管理器，并根据内存平均利用率和分配查找分区比较次数等指标展开测试和对不同分配策略的内存管理器性能进行评估。

5、不妨设计测试例程框架：循环{①产生随机数，并根据该值确定是申请内存还是回收内存；②若是申请内存，还需进一步产生申请内存大小（服从正态/均匀分布）；若是回收内存还需产生随机数和选择回收区；③收集测试数据用于性能评价；}性能指标计算6、分析性能测试数据，并借用图形如曲线方式来描述平均内存申请大小与平均内存利用率及平均查找步骤之间的关系。

三、源程序清单和说明//memory.h#include <stdio.h>#include <math.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>enum { ADDR = 0, TOTAL = 262144, MAX = 20000, MIN = 100, NF = 1, BF = -1, FULL = 1, FREE = 0, N = 2000 };/*空闲分区链*/struct node{struct node* prev;struct node* next;int number;int addr;int size;int status;};typedef struct node block;int random ( int s, int e );double rate ();void ChuShiHuaNC ();//内存初始化函数void view();int ShenQingNC ();//内存申请函数int nextfit ( int size );//循环首次适应算法int bestfit ( int size );//最佳适应算法void HuiShouNC ();//内存回收函数void convert ();void test ();void prompt ();//process.cpp#include "stdafx.h"#include "memory.h"extern int occupied, count, compare, algo;extern block *head, *tail, *last;/*内存空间初始化函数*/void ChuShiHuaNC (){block *work, * temp;occupied = 0; //初始化已经分配的内存大小count = 0; //初始化已经分配的内存块数compare = 0;/*将空闲分区链初始化*/if ( head != NULL ){work = head->next;while ( work != head ){temp = work;work = work->next;free(temp);}free(head);}head = (block*)malloc(sizeof(block));tail = (block*)malloc(sizeof(block));last = tail;head->prev = tail;head->next = tail;tail->prev = head;tail->next = head;head->addr = 0;head->size = ADDR;head->status = FULL;tail->addr = ADDR;tail->size = TOTAL;tail->status = FREE;}void view (){block* work = head->next;printf("首地址大小(KB) 状态\n");while ( work != head ){printf("%d %d ",work->addr,work->size);if ( work->status == FULL ){printf(" 占用\n");}else if ( work->status == FREE ){printf(" 空\n");}work = work->next;}printf("\n已使用内存空间%dKB，占用率%lf%%\n",occupied,rate()); }/*内存申请函数*/int ShenQingNC (){int (*fp)(int);int size = random(MIN,MAX), addr;/*选择当前算法*/if ( algo == NF ){fp = nextfit;}else if ( algo == BF ){fp = bestfit;}printf("尝试申请一块大小为%dKB的内存",size);if ( (addr = (*fp)(size)) == 0 ){printf(" 内存空间不足，分配失败\n");return 0;}else{printf(" 在%d位置成功分配\n",addr);return 1;}}void HuiShouNC (){if ( count == 0 ){printf("无已分配的内存块\n");return;}else{int n = random(1,count);block* work = head->next, *prev, *next;do{if ( work->status == FREE ){work = work->next;continue;}else{if ( --n == 0 ){printf("回收了位于%d的内存块，其大小为%dKB\n",work->addr,work->size);prev = work->prev;next = work->next;occupied -= work->size;/*回收区同时与插入点的前、后两个空闲分区邻接，将三区合并，使用F1的表项和F1的首址，取消F2的表项*/if ( prev->status == FREE && next->status == FREE ){prev->size += work->size + next->size;prev->next = next->next;next->next->prev = prev;if ( next == last )last = prev;free(work);free(next);}/*回收区与插入点的前一个空闲分区F1相邻接，将两区合并，不必为回收分区分配新表项，只需修改F1的大小*/else if ( prev->status == FREE && next->status == FULL ){prev->size += work->size;prev->next = next;next->prev = prev;free(work);}/*回收区与插入点的后一个空闲分区F2相邻接，将两区合并，形成新的分区，但用回收区的首地址作为新空闲区的首地址，大小为两者之和*/else if ( prev->status == FULL && next->status == FREE ){work->size += next->size;work->status = FREE;work->next = next->next;next->next->prev = work;if ( next == last )last = work;free(next);}else{work->status = FREE;}--count;return;}else{work = work->next;}}}while ( n > 0 );}}void convert (){algo = -algo;}void test (){int i, flag, action, as = 0, fs = 0;double rs = 0, ar = 0, ac = 0;srand(1);ChuShiHuaNC();for ( i = 1; i < N; ++i ){action = random(0,6);if ( action < 3 ){HuiShouNC();}else{ShenQingNC();++as;rs += rate();}}ar = rs / as; ac = (double)compare / as;if ( algo == NF ){printf("\n使用循环首次适应算法进行内存分配，结果为：");}else if ( algo == BF ){printf("\n使用最佳适应算法进行内存分配，结果为：");}printf("平均内存利用率为%.3lf%%，平均比较次数为%.3lf次\n",ar,ac);ChuShiHuaNC();}//tool.cpp#include "stdafx.h"#include "memory.h"extern int occupied, count, compare, algo;extern block *head, *tail, *last;/*计算内存平均利用率*/double rate (){return (double)occupied/TOTAL*100;}/*产生随机数，并根据该值确定是申请内存还是回收内存*/int random ( int s, int e ){return rand()%(e-s+1)+s;}/*循环首次适应算法*/int nextfit ( int size ){block* work = last, *start = last;if ( last == NULL )return 0;/*若当前内存空间已分配或内存空间大小小于申请的内存空间大小，则继续向后搜索*/while ( work->status == FULL || work->size < size ){work = work->next;++compare;if ( work == start )return 0;}++compare;/*若当前内存空间大于申请的内存空间大小，则从该空间中分配申请的内存空间，剩下的空间加入空间内存链表*/if ( work->size > size ){block* remain = (block*)malloc(sizeof(block));remain->addr = work->addr + size;remain->size = work->size - size;remain->status = FREE;last = remain;work->size = size;work->status = FULL;remain->prev = work;remain->next = work->next;work->next->prev = remain;work->next = remain;}else{block* temp = work;work->status = FULL;while ( temp->status == FULL ){temp = temp->next;if ( temp == work )break;}if ( temp == work ){last = NULL;}else{last = temp;}}++count;occupied += size;return work->addr; //返回申请的内存空间的起始地址}/*最佳适应算法*/int bestfit ( int size ){block* work = head->next, *fit;while ( (work->status == FULL || work->size < size) && work != head ){work = work->next;++compare;}++compare;if ( work == head )return 0;fit = work;while ( work != head ){work = work->next;++compare;if ( work->status == FREE && work->size >= size && work->size < fit->size ) fit = work;}if ( fit->size > size ){block* remain = (block*)malloc(sizeof(block));remain->addr = fit->addr + size;remain->size = fit->size - size;remain->status = FREE;fit->size = size;fit->status = FULL;remain->prev = fit;remain->next = fit->next;fit->next->prev = remain;fit->next = remain;}else{fit->status = FULL;}++count;occupied += size;return fit->addr;}//project3.cpp// project3.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

操作系统内存管理实验报告

操作系统内存管理实验报告操作系统内存管理实验报告引言：操作系统是计算机系统中的核心软件，负责管理计算机系统的各种资源，其中内存管理是操作系统的重要功能之一。

内存管理的目标是有效地管理计算机的内存资源，提高计算机系统的性能和可靠性。

本实验旨在通过设计和实现一个简单的内存管理系统，加深对操作系统内存管理原理的理解，并通过实践来加深对操作系统的认识。

一、实验背景计算机内存是计算机系统中的重要组成部分，它用于存储程序和数据。

在操作系统中，内存被划分为多个不同的区域，每个区域有不同的用途和访问权限。

内存管理的主要任务是为进程分配内存空间，并进行合理的管理和调度，以提高系统的性能和资源利用率。

二、实验目的本实验旨在通过设计和实现一个简单的内存管理系统，加深对操作系统内存管理原理的理解，并通过实践来加深对操作系统的认识。

具体目标包括：1. 设计和实现一个简单的内存分配算法，实现内存的动态分配和回收；2. 实现内存的地址映射机制，实现虚拟地址到物理地址的转换；3. 实现内存保护机制，确保进程之间的内存隔离和安全性；4. 实现内存的页面置换算法，提高内存的利用率和性能。

三、实验设计与实现1. 内存分配算法为了实现内存的动态分配和回收，我们设计了一个简单的内存分配算法。

该算法根据进程的内存需求和剩余内存空间的大小，选择合适的内存块进行分配。

当进程结束或释放内存时，将已使用的内存块标记为空闲状态，以便下次分配。

2. 地址映射机制为了实现虚拟地址到物理地址的转换，我们设计了一个地址映射机制。

该机制使用页表来记录虚拟地址与物理地址的映射关系。

当进程访问内存时，操作系统根据页表将虚拟地址转换为物理地址，并进行内存访问。

3. 内存保护机制为了确保进程之间的内存隔离和安全性，我们实现了一个简单的内存保护机制。

该机制通过设置每个进程的访问权限，限制进程对内存的读写操作。

只有获得相应权限的进程才能访问内存，确保进程之间的数据安全和隔离。

操作系统实验之内存管理实验报告

操作系统实验之内存管理实验报告一、实验目的内存管理是操作系统的核心功能之一，本次实验的主要目的是深入理解操作系统中内存管理的基本原理和机制，通过实际编程和模拟操作，掌握内存分配、回收、地址转换等关键技术，提高对操作系统内存管理的认识和实践能力。

二、实验环境本次实验在 Windows 操作系统下进行，使用 Visual Studio 作为编程环境，编程语言为 C+＋。

三、实验原理1、内存分配算法常见的内存分配算法有首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法等。

首次适应算法从内存的起始位置开始查找，找到第一个满足需求的空闲分区进行分配；最佳适应算法则选择大小最接近需求的空闲分区；最坏适应算法选择最大的空闲分区进行分配。

2、内存回收算法当进程结束释放内存时，需要将其占用的内存区域回收至空闲分区链表。

回收过程中需要考虑相邻空闲分区的合并，以减少内存碎片。

3、地址转换在虚拟内存环境下，需要通过页表将逻辑地址转换为物理地址，以实现进程对内存的正确访问。

四、实验内容1、实现简单的内存分配和回收功能设计一个内存管理模块，能够根据指定的分配算法为进程分配内存，并在进程结束时回收内存。

通过模拟多个进程的内存请求和释放，观察内存的使用情况和变化。

2、实现地址转换功能构建一个简单的页式存储管理模型，模拟页表的建立和地址转换过程。

给定逻辑地址，能够正确计算出对应的物理地址。

五、实验步骤1、内存分配和回收功能实现定义内存分区的数据结构，包括起始地址、大小、使用状态等信息。

实现首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法的函数。

创建空闲分区链表，初始化为整个内存空间。

模拟进程的内存请求，调用相应的分配算法进行内存分配，并更新空闲分区链表。

模拟进程结束，回收内存，处理相邻空闲分区的合并。

2、地址转换功能实现定义页表的数据结构，包括页号、页框号等信息。

给定页面大小和逻辑地址，计算页号和页内偏移。

通过页表查找页框号，结合页内偏移计算出物理地址。

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。

操作系统-内存分配与回收实验报告

操作系统-内存分配与回收实验报告本次实验是关于内存管理的实验，主要涉及内存分配和回收的操作。

本文将对实验过程和结果进行详细介绍。

1. 实验目的本次实验的主要目的是熟悉内存管理的基本原理和机制，掌握内存分配和回收的方法，并且实现一个简单的内存管理器。

2. 实验原理内存管理是操作系统的重要组成部分，主要负责管理计算机的内存资源，并且协调进程对内存的访问。

在计算机工作过程中，内存扮演着重要的角色，因此内存管理的效率和稳定性对计算机的性能和稳定性有着重要影响。

内存管理包括内存分配和回收两个方面。

内存分配是指为进程分配空闲的内存空间，以便程序可以执行；内存回收是指将已经使用完成的内存空间还回给系统，以便其他进程使用。

3. 实验步骤为了实现一个简单的内存管理器，我们需要进行以下步骤：（1）定义内存块结构体首先，我们需要定义一个内存块结构体，用于描述内存块的基本信息。

内存块结构体可以包含以下信息：· 内存块的起始地址· 内存块是否被分配下面是一个内存块结构体定义的示例代码：typedef struct mem_block{void *start_address; // 内存块的起始地址size_t size; // 内存块的大小bool is_allocated; // 内存块是否已经分配}MemBlock;（3）实现内存分配函数现在，我们可以开始实现内存分配函数了。

内存分配函数需要完成以下工作：· 在内存管理器中寻找一个合适的内存块void *mem_alloc(MemManager *manager, size_t size){MemBlock *p = manager->block_list;while(p){if(p->size >= size && !p->is_allocated){p->is_allocated = true;return p->start_address;}p = p->next;}return NULL;}· 找到该内存块所在的位置· 将该内存块标记为未分配状态4. 实验结果本次实验实现了一个简单的内存管理器，通过该内存管理器可以实现内存分配和回收的操作。

操作系统实验内存管理

操作系统实验报告计算机学院（院、系）网络工程专业082 班组课学号20 姓名区德智实验日期教师评定实验四内存管理一、实验目的通过实验使学生了解可变式分区管理使用的主要数据结构，分配、回收的主要技术，了解最优分配、最坏分配、最先分配等分配算法。

基本能达到下列具体的目标：1、掌握初步进程在内存中的映像所需要的内存需求。

2、内存的最先分配算法首先实现，再逐步完成最优和最坏的分配算法。

二、实验内容1、在进程管理的基础上实现内存分配。

2、运用java实现整体的布局与分配内存时的动态图画显示。

三、实验步骤1.构建一个Process的对象类，每分配一次内存就实例化一个对象。

这对象包含分配内存的名字，内存大小（byte）,绘画的起点像素，绘画的终点像素。

主要代码：public class Process {private String name;private int size;private int beginPx;private int endPx;public int getBeginPx() {return beginPx;}public void setBeginPx(int beginPx) {this.beginPx = beginPx;}public int getEndPx() {return endPx;}public void setEndPx(int endPx) {this.endPx = endPx;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) { = name;}public int getSize() {return size;}public void setSize(int size) {this.size = size;}}2.根据用户输入而分配内存的大小，若输入的大小大于目前可分配内存的大小则拒绝分配操作，否则增加一个新进程入链表中，并在已分配表中增加进程的名字，更新剩余内存大小。

操作系统实验之内存管理实验报告

//空闲分区 typedef struct Free_Block {
int size; int start_addr; struct Free_Block *next; } Free_Block; Free_Block *free_block;
定义已分配的内存空间的结构体，用来保存已经被进程占用了内存空间的情
该模块完成在内存空间中申请一块空间供进程使用的功能，通过输入进程大小系统先查看内存空间中是否有足够的空间供其进行申请，若无，显示分配失败相应信息，否则在空闲内存分区块中选择最先的一块进行分配，若内存空间不足则继续向下查找，空闲内存分区的顺序通过三种算法给出。分配内存时，要指定进程的首地址和大小，并对内存空闲分区的大小做相应的修改。 2.4 进程终止模块
四、开发工具及主要源代码
1、开发工具
sublimeText3 文本编辑器，采用 g++编译。
2、主要源码
这里只给出最先适应算法的源码，由于三种算法均为对链表进行排序，只是排序依据的属性不同，结构上几乎相似，在此就不做赘述 /*最先适应算法，按地址的大小由小到达排序*/
void rFirst_Fit() {
current_min_addr = temp->next->start_addr; p = temp; } temp = temp->next; } if (p->next != head->next) { temp = p->next; p->next = p->next->next; temp->next = head->next;
不足之处在于，本次实验中没有实现最坏适应法，分析可能是在在排序的过程中链表的指针出现了错误，在开始调试阶段只对单一算法进行了调试从而忽略了这个问题的存在，直到编写本报告的时候才发现种问题。

北交大操作系统作业-内存管理器实验

操作系统 内存管理实验报告

存储器管理实验实验报告

操作系统存储器管理实验报告.doc

北交大操作系统作业内存管理器实验

操作系统存储管理实验报告

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操作系统实验 实验2：存储器管理

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操作系统实验内存管理