存储管理实验心得

《操作系统》实验 实验3 存储管理

实验3 存储管理

一、目的与要求

1. 目的

提高内存管理的效率始终是操作系统研究的重要课题之一，虚拟存储技术是用来提高存储容量的一种重要方法，所以，本项实验的目的是让学生独立地设计几个常用的存储分配算法，并用高级语言编写程序对各种算法进行分析比较，评测其性能的优劣，从而加深对这些算法的了解。

2. 要求

本实验要求学生用C语言独立编写分区分配算法、回收算法、请求式分页分配算法。在请求式分页分配算法中，通过程序的执行结果来分析计算不同页面淘汰算法情况下的访问命中率，并以此来比较各种算法的优劣，同时，还要求分析改变页面大小和实际存储容量对计算结果的影响，为选择好的算法，合适的页面尺寸和实存容量提供依据。

本次实验的上机时间为2～4学时。

二、实验内容

1. 分区分配算法

本实验要求采用首次适应算法和最佳适应算法两种分区分配的内存管理算法。 (1) 建立分区描述器：分区描述器可根据自己编写程序的需要来建立，描述器本身所包含的内容以描述清楚内存分区情况为准。

(2) 建立自由主存队列：针对两

实验五 存储管理

专业班级： 软件1302 学号： 201316920224 姓名： 张长胜 分数：

1 实验目的：

通过请求页式存储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。

2 实验内容：

1) 通过随机数产生一个指令序列，共320条指令； 2) 将指令序列变换为页面号；

3) 计算FIFO算法在分配不同内存块下的命中率。（假设分配的内存块从4块至32块。）

注：命中率=1-缺页率。

“命中”的含义即不缺页。要访问的指令正在内存物理块中。

<程序设计>

设计一个虚拟存储区和内存工作区，使用FIFO算法计算访问命中率。

首先用Srand（）和rand（）函数定义和产生指令序列，然后将指令序列变换成相应的页面号，并针对FIFO算法计算相应的命中率。 命中率=1-缺页率 相关定义如下： 1. 数据结构

（1） 页面类型结构pl_type中

pn页号， pfn块号，counter为一个周期内访问页面次数，time为访问时间 （2） 页面控制结构中

pfc[total_vp]定义用户进程虚页控制结构 *freepf_head为空页面头的

实验十一 管理存储设备

【实验目的】

1. 了解磁盘文件系统 2. 掌握磁盘管理 3. 掌握磁盘整理

4、掌握Windows中的各种磁盘

5、掌握软RAID的相关知识和实现方法

【实验内容】

1、磁盘文件系统

2、练习基本磁盘的管理 3、练习RAID的实现 4、练习RAID的管理

【相关知识】

了解磁盘文件系统 一：簇

我们知道一个新硬盘在使用之前，首先要创建分区或卷，然后再格式化才可以使用。格式化就好象是在一张纸上打格子，这些打好的格子，就是簇。簇的特点是：每一个文件存储时，都必须要以一个新簇开头。

二：FAT16

这是较老的一种文件格式，是用于16位的操作系统之上，它的特点是：分区越大，簇也随之增大。

例: 假如一个簇（格子）的大小为4KB，我们要存放一个6KB大小的文件，那么这个文件实际要占用8KB的空间，即占用2个簇。第一个簇被占满，而第二个簇只使用了2KB，另外2KB的空间实际上是被闲置了。这时假如再存放一个6KB的文件，它不能接着上面闲置的2KB空间继续存放，每一个文件都要以一个新簇开始。于是这个文件又占去了8KB的空间。这样，两个6KB的文件的实际占用空间是16KB 可见簇越大，越浪费空间。在FAT16文件系统中，如果一个分

计算机与信息技术学院综合性实验报告

一、实验目的

通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式管理的页面置换算法。

二、实验仪器或设备

微型计算机、Linux操作系统、dev C++

三、总体设计

1、通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。其地址按下述原则生成：

①50%的指令是顺序执行的；

②25%的指令是均匀分布在前地址部分；

③25%的指令是均匀分布在后地址部分；

具体的实施方法是：

A.在[0，319]的指令地址之间随机选取一起点M；

B.顺序执行一条指令，即执行地址为M+1的指令；

C.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’；

D.顺序执行一条指令，其地址为M’+1；

E.在后地址[M’+2，319]中随机选取一条指令并执行；

F.重复A—E，直到执行320次指令。

2、指令序列变换成页地址流，设：

①页面大小为1K；

②用户内存容量为4页到32页；

③用户虚存容量为32K。

在用户虚存中，按每页存放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

实验九 存储管理

[1]Windows Xp内存结构

背景知识

Windows Xp是32位的操作系统，它使计算机CPU可以用32位地址对32位内存块进行操作。内存中的每一个字节都可以用一个32位的指针来寻址。这样，最大的存储空间就是232字节或4000兆字节 (4GB) 。这样，在Windows下运行的每一个应用程序都认为能独占可能的4GB大小的空间

而另一方面，实际上没有几台机器的RAM能达到4GB，更不必说让每个进程都独享4GB内存了。Windows在幕后将虚拟内存 (virtual memory，VM) 地址映射到了各进程的物理内存地址上。而所谓物理内存是指计算机的RAM和由Windows分配到用户驱动器根目录上的换页文件。物理内存完全由系统管理。 实验目的

1） 通过实验了解windowsXp内存的使用，学习如何在应用程序中管理内存、体会

Windows应用程序内存的简单性和自我防护能力。

2） 了解windowsXp的内存结构和虚拟内存的管理，进而了解进程堆和windows为使

用内存而提供的一些扩展功能。 工具/准备工作

您需要做以下准备：

一台运行Windows Xp Professional操作系统的计算机 计算机中需安装Vis

实验三 存储管理

【实验目的和要求】

1、请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计。 2、了解虚拟存储技术的特点。

3、掌握请求页式存储管理的页面置换算法。 【实验原理】

1、存储管理的主要功能之一是合理地分配空间。

2、请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。。

3、命中率=1-(页面失效次数/页地址流长度)。本实验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的次数。 【实验步骤】

一、问题描述与分析

1、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)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。 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+l的指今；

(3)在前地址[0,m+l]中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m’； (4)顺序执行一条指今，其地址为m’ +l；

(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

实验五： 存储管理

一、实验目的

（1）熟悉内存空闲分区的分配方式； （2）理解动态分区存储管理方式；

（3）掌握动态分区的分配与回收的过程。 二、实验环境

微型计算机，Ubuntu Linux10.04 ，gedit，gcc 三、实验内容

根据流程图和参考程序，完成模拟内存分配和回收过程。内存空间大小为100，

进程数为5，每个进程所需空间为随机产生，大小为1~20，编制程序，首先对5个进程进行内存分配，然后回收指定的进程空间，并进行适当的空闲分区合并操作，要求每次操作结束后都能显示当前的内存分配情况。

四、实验结果

截图一

截图二

截图三

五、源代码

#include #include

typedef struct MEMORY_BLOCK{

int name; //进程名 int address;

//起始地址

int length; //长度 int flag;

//标志,表示该块是否被分配。

struct MEMORY_BLOCK *next; //指向下一个进程

}MEMORY_BLOCK; #define NUM 5

#define LEN sizeof(MEMORY_BLOCK)

void alloc

可变分区存储管理及可重定位分区存储管理实验报告

一、实验目的与要求

通过消化理解模拟管理程序，了解存储器的分配与回收过程，体会相关数据结构在实现管理算法中的重要性。

输入一到两组实验数据，观察分配与回收的处理结果，特别是回收时邻接空闲分区的合并处理，检测其算法的正确性。 二、算法思想

1、可变分区存储管理 （1）算法实现

a.分配：查空闲分区链表 b.回收：考虑邻接合并

（2）实验过程：输入操作命令代码

a.分配：输入作业号及作业长度（已建立作业不重复建立） b.回收：输入作业号（不存在作业不释放空间） c .可查看空闲链表情况（检测分配、回收正确性） d.可查看作业表情况（检测分配、回收正确性） 2、可重定位分区存储管理

在前述可变分区存储管理实验基础上修改实现，即遇大作业存在碎片不够分配时

进行合并处理。

注：实现拼接（移动，合并）：

设立按作业地址排列的有序链表，即用静态链表实现（作业表增加静态链仿真指

实验

4

存储管理

班级： 姓名： 学号：

4.1 Windows内存结构

本节实验的目的是：

1) 通过实验了解Windows内存的使用，学习如何在应用程序中管理内存，体会Windows应用程序内存的简单性和自我防护能力。

2) 了解Windows的内存结构和虚拟内存的管理，进而了解进程堆和Windows为使用内存而提供的一些扩展功能。

1. 工具/准备工作

在开始本节实验之前，请回顾教材的相关内容。

需要准备一台运行Windows系统的计算机，且安装了C/C++编译器。 2. 实验内容与步骤

步骤1：找到“labReportCode”文件夹并打开源程序4-1.cpp。 步骤2：对4-1.cpp进行编译、链接，生成可执行文件4-1.exe。

操作能否正常进行？__________________________________________________ 步骤3：运行4-1.exe。 请记录：运行结果：

1) 虚拟内存每页容量为：______________________________________________ 2) 最小应用地址：________________________________________________

实验

4

存储管理

班级： 姓名： 学号：

4.1 Windows内存结构

本节实验的目的是：

1) 通过实验了解Windows内存的使用，学习如何在应用程序中管理内存，体会Windows应用程序内存的简单性和自我防护能力。

2) 了解Windows的内存结构和虚拟内存的管理，进而了解进程堆和Windows为使用内存而提供的一些扩展功能。

1. 工具/准备工作

在开始本节实验之前，请回顾教材的相关内容。

需要准备一台运行Windows系统的计算机，且安装了C/C++编译器。 2. 实验内容与步骤

步骤1：找到“labReportCode”文件夹并打开源程序4-1.cpp。 步骤2：对4-1.cpp进行编译、链接，生成可执行文件4-1.exe。

操作能否正常进行？__________________________________________________ 步骤3：运行4-1.exe。 请记录：运行结果：

1) 虚拟内存每页容量为：______________________________________________ 2) 最小应用地址：________________________________________________