操作系统内存的分配与回收

广州大学学生实验报告

开课学院及实验室：计算机科学与工程实验室 学院 计算机科学与教育软件学院 2014年11月19日 姓名 学号 年级/专业/班 实验课程名称 实验项目名称

操作系统实验 Linux下的内存分配与回收的管理 成绩 指导老师 张艳玲 一、实验目的

在Linux环境下利用下列系统调用malloc()， free()编写一段程序实现内存分配与回收的管理。 二、实验器材

1、计算机一台。 2、Linux

三、实验内容

1. 返回已分配给变量的内存地址； 2. 返回释放后的内存地址；

3. 释放已分配的内存空间后，返回释放内存后未使用内存的大小。

四、实验步骤、记录和结果

源代码有错，不能正常运行，使用纯C语言，修改正如下。

黄色底色的为新增代码 新增注释为绿色底色

#include /* For _MAX_PATH definition */ #include //#include //#include #include //void main() int main() {

// int *string; char *string;

// string =(int*) m

任务六、磁盘空间的分配与回收

一、 目的：

磁盘初始化时把磁盘存储空间分成许多块（扇区），这些空间可以被多个用户共享。用户作业在执行期间常常要在磁盘上建立文件或已经建立在磁盘上的文件删去，这就涉及到磁盘存储空间的分配和回收。。一个文件存放到磁盘上，可以组织成顺序文件（连续文件）、链接文件（串联文件）、索引文件等，因此，磁盘存储空间的分配有两种方式，一种是分配连续的存储空间，另一种是可以分配不连续的存储空间。怎样有效地管理磁盘存储空间是操作系统应解决的一个重要问题，通过本实验使学生掌握磁盘存储空间的分配和收回算法。 二、 内容：

模拟磁盘空闲空间的表示方法，以及模拟实现磁盘空间的分配和回收。从下题目中选择一题来实现设备的管理： （1） 连续的磁盘存储空间的分配和回收。 （2） 用位示图管理磁盘存储空间。

（3）模拟UNIX系统的空闲块组链接法，实现磁盘存储空间的管理。 三、 提示：参考教材P231—P234 1、 连续的磁盘存储空间的分配和回收：

（1） 要在磁盘上建立顺序文时，必须把按序排列的逻辑记录依次存放在磁盘的连续存储空间中。可假定磁盘初始化时，已把磁盘 存储空间划分成若干个等长的块（扇区），按柱面号和盘面号的顺序给每一块确定一个编号。

实验名称 同组人姓名 实验日期 教师评价： 实验预习□ 实验操作□ 实验结果□ 实验报告□ 其它□ 2010-5-17 内存分配与回收算法实现 实验性质 实验成绩 □ 基本操作 ●验证性 □ 综合性 □设计性 教师签名： 一、实验目的及要求 1） 掌握为实现多道程序并发执行，操作系统是如何通过作业调度选择作业进入内存 2） 系统如何为进入内存的作业分配内存空间，实现多道作业同时驻留内存，就绪进程队列中的多个进程是如何以分式方式共享CPU，作业运行完成离开系统时，系统如何进行内存回收，计算进程周转时间。 3） 掌握各种调度算法，以及实现所需的各种数据结构。 二、实验内容 根据给定的动态分区分配算法流程图，用你熟悉的计算机编程语言编写一程序，该程序实现内存的合理分配后回收。 三、主要设备及软件 PC、Windows2000操作系统、Linux操作系统 四、实验流程、操作步骤或核心代码、算法片段 1、分配算法流程出 无法 修改有关数据结构 进行紧筹形成连续空闲区 分配返空闲分区总和>=u.size

#include #include #include struct memory //内存块 { char pro; //内存块的内容，'o'代表操作系统，'\\0'代表空闲块，其它代表被进程占有 int size; //内存块的大小 int begin; //内存块的起始地址 memory *next; //下一块内存块 };

memory *base; //代表内存，一个头指针,内存总大小为256k void init(int manage) //内存的初始化 { memory *p,*q; if(base!=NULL) //这一块是释放链表 { p=base; while(p) { q=p->next; delete p; p=q; } } base=new memory; //操作系统，大小5k,起始地址是0k base->begin=0; base->pro='o'; base->size=5; if(manage==0) //静态内存，初始化7个内存块，第一个内存块是操作系统 { p=base; q=new memory; //空闲块1，

#include #include #include struct memory //内存块 { char pro; //内存块的内容，'o'代表操作系统，'\\0'代表空闲块，其它代表被进程占有 int size; //内存块的大小 int begin; //内存块的起始地址 memory *next; //下一块内存块 };

memory *base; //代表内存，一个头指针,内存总大小为256k void init(int manage) //内存的初始化 { memory *p,*q; if(base!=NULL) //这一块是释放链表 { p=base; while(p) { q=p->next; delete p; p=q; } } base=new memory; //操作系统，大小5k,起始地址是0k base->begin=0; base->pro='o'; base->size=5; if(manage==0) //静态内存，初始化7个内存块，第一个内存块是操作系统 { p=base; q=new memory; //空闲块1，

一、实验目的

熟悉主存的分配与回收。理解在不同的存储管理方式下，如何实现主存空间的分配与回收。掌握动态分区分配方式中的数据结构和分配算法及动态分区存储管理方式及其实现过程。

二、实验内容和要求

主存的分配和回收的实现是与主存储器的管理方式有关的。所谓分配，就是解决多道作业或多进程如何共享主存空间的问题。所谓回收，就是当作业运行完成时将作业或进程所占的主存空间归还给系统。

可变分区管理是指在处理作业过程中建立分区，使分区大小正好适合作业的需求，并且分区个数是可以调整的。当要装入一个作业时，根据作业需要的主存量查看是否有足够的空闲空间，若有，则按需要量分割一个分区分配给该作业；若无，则作业不能装入，作业等待。随着作业的装入、完成，主存空间被分成许多大大小小的分区，有的分区被作业占用，而有的分区是空闲的。

实验要求使用可变分区存储管理方式，分区分配中所用的数据结构采用空闲分区表和空闲分区链来进行，分区分配中所用的算法采用首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法三种算法来实现主存的分配与回收。同时，要求设计一个实用友好的用户界面，并显示分配与回收的过程。同时要求设计一个实用友好的用户界面,并显示分配与回收的过程。

三、实验主要仪器设备和材料

实验环境

硬件环境：PC

操作系统实验

第一期 项目开发实现

实验名称 EXP.1 CPU Scheduling

Exp.2 Allocation & Reclaim

实验内容

一，选择一个调度算法，实现处理机调度；

二，处理机调度过程中，主存储器空间的分配和回收；

实验目的

一,多道系统中，当就绪进程数大于处理机数时，须按照某种策略决定哪些进程优先占用处理机。本实验模拟实现处理机调度，以加深了解处理机调度的工作；

二，帮助了解在不同的存储管理方式下，应怎样实现主存空间的分配和回收；

实验题目

一，（1）设计一个按照优先权调度算法实现处理机调度的程序； （2）设计按时间片轮转实现处理机调度的程序；

二，在可变分区管理方式下，采用最先适应算法实现主存空间的分配和回收；

实验要求

一，（a），PCB内容： 进程名/PID； 要求运行时间（单位时间）； 优先权； 状态； PCB指针； ——(因课程内容原因，这个指针在设计中没用)

1，可随机输入若干进程，并按优先权排序；

2，从就绪队列首选进程运行：优先权-1/ 要求运行时间-1；要求运行时间=0时，

撤销该进程；

哈尔滨理工大学

课 程 设 计

（操作系统）

题 目： 可变分区分配与回收—采用最坏算法

班 级： 计算机科学与技术学院 计算机系 10-8班 姓 名： 张兢 1004010813 指导教师： 高雪瑶 系主任： 林克正

2013年03月01日

哈尔滨理工大学课程设计报告

一、 课程设计目的

1、背景

主存是CPU可直接访问的信息空间，合理而有效的使用贮存将在很大程度上影响整个计算机系统的性能。

本课题要求模拟实现分区式主存管理机制。模拟实现各种分区管理方法以及相应的主存分配以及回收算法。

2、目的

通过该课题进一步加深对可变分区存储机制的理解。加深对存储器动态分区分配算法的认识。掌握“首次适应算法”、“下次适应算法”、“最佳适应算法发”、“最坏适应算法”的内存分配过程。掌握内存的回收策略。

二、 课题任务描述

1、设计可用的内存空闲空间，并能动态输入用户作业所需的内存大小。

2、编程模拟各种分配算法的实施过程，允许自行选择如“首次适应算法”、“下次适应算法”、“最佳适应算法发”、“最坏适应算法”等常用算法，要求实现不少于三种算法。

3、实现内存的回收。要求考虑回收时的内存合并问题。

三、

计算机 学院 计算机科学与技术 专业 班学号

姓名 教师评定_________________ 实验题目 主存空间的分配和回收

一、实验目的

熟悉主存的分配与回收。理解在不同的存储管理方式下，如何实现主存空间的分配与回收。掌握动态分区分配方式中的数据结构和分配算法及动态分区存储管理方式及其实现过程。

二、实验内容和要求

主存的分配和回收的实现是与主存储器的管理方式有关的。所谓分配，就是解决多道作业或多进程如何共享主存空间的问题。所谓回收，就是当作业运行完成时将作业或进程所占的主存空间归还给系统。

可变分区管理是指在处理作业过程中建立分区，使分区大小正好适合作业的需求，并且分区个数是可以调整的。当要装入一个作业时，根据作业需要的主存量查看是否有足够的空闲空间，若有，则按需要量分割一个分区分配给该作业；若无，则作业不能装入，作业等待。随着作业的装入、完成，主存空间被分成许多大大小小的分区，有的分区被作业占用，而有的分区是空闲的。

实验要求使用可变分区存储管理方式，分区分配中所用的数据结构采用空闲分区表和空闲分区链来进行，分区分配中所用的算

实用标准文案

计算机 学院 计算机科学与技术 专业 班学号

姓名 教师评定_________________ 实验题目 主存空间的分配和回收

一、实验目的

熟悉主存的分配与回收。理解在不同的存储管理方式下，如何实现主存空间的分配与回收。掌握动态分区分配方式中的数据结构和分配算法及动态分区存储管理方式及其实现过程。

二、实验内容和要求

主存的分配和回收的实现是与主存储器的管理方式有关的。所谓分配，就是解决多道作业或多进程如何共享主存空间的问题。所谓回收，就是当作业运行完成时将作业或进程所占的主存空间归还给系统。

可变分区管理是指在处理作业过程中建立分区，使分区大小正好适合作业的需求，并且分区个数是可以调整的。当要装入一个作业时，根据作业需要的主存量查看是否有足够的空闲空间，若有，则按需要量分割一个分区分配给该作业；若无，则作业不能装入，作业等待。随着作业的装入、完成，主存空间被分成许多大大小小的分区，有的分区被作业占用，而有的分区是空闲的。

实验要求使用可变分区存储管理方式，分区分配中所用的数据结构采用空闲分区表和空闲分区链来进行，分区