操作系统实验四存储管理实验(2)

操作系统实验四存储管理实验(2)
操作系统实验四存储管理实验(2)

jp1=jp;//jp1为jp的前一个节点

jp=jp->next;//继续搜索

}

//将jp2插入到jp1之后、jp之前

jp2->next=jp;

if (jp==NULL)

{ //插到链尾

jp2->back=jp1;

jp1->next=jp2;

}

else

{ //插在链中间

jp2->back=jp->back;

if (jp->back!=NULL)//jp不是首节点

jp1->next=jp2;

else

jobp=jp2;//jp是首节点

jp->back=jp2;

}

} //if (jobp==NULL)

//剩余空白块处理

if (min1->freesize-jl

{ //抛弃碎片fp:从空闲分区链删除此节点。但碎片大小依然反映totalfree.

if (min1->next!=NULL)

(min1->next)->back=min1->back;//fp非尾节点

if (min1->back!=NULL)

(min1->back)->next=min1->next;//fp非首节点

else

freep=min1->next;//fp为首节点

}

else

{ //登记余下空白块fp:节点链指针不变,调整块的大小及地址min1->freesize=min1->freesize-jl;

min1->freeaddress=min1->freeaddress+jl;//分配空白块前半部分}

return;

}

四、程序运行结果截图

五、实验总结及进一步改善建议

1、通过今天的实验操作,自己初步熟悉理解内存分配和回收原理,学会了在控制台内观察Linux内存分配情况,对内存的最先分配算法和最佳分配算法有了更深刻的理解。

2、这次实验过程中数据结构有了更深刻的理解,特别是对链表的各项操作,以及链表等数据结构在操作系统中的应用,每次的对我的思考能力也是不小的锻炼。

3、要有坚信自己可以独立完成的信心,敢于攻坚,越是难的问题,越是要有挑战的心理,要迎难而上,不要半途放弃。

4、善于同学间的讨论,遇到问题,和自己班上同学讨论能够受益匪浅。大家都在研究同样的问题,讨论起来,更能够把思路理清楚,相互帮助,可以大大提高效率。

2014-2015(1)操作系统实验

实验项目名称:进程的同步(实验一) 1、实验目的 (1) 掌握进程和线程基本概念和属性; (2) 掌握用PV操作解决并发进程的同步问题; (3) 掌握用于同步的信号量初值的设置; (4) 掌握如何处理共享资源的直接制约关系。 2、实验内容 (1) 设计一个模拟若干售票网点的售票程序。界面可以参考图1。还应设计多个后台售票线程并发运行。 图1售票 (2) 模拟:桌上有一只盘子,每次只能放入一个水果。爸爸专向盘子中放苹果,妈妈专向盘子中放桔子,一个女儿专等吃盘子里的苹果,一个儿子专等吃盘子里的桔子。只要盘子空则爸爸或妈妈都可以向盘子放一个水果,仅当盘子中有自己需要的水果时,儿子或女儿可以从盘子中取出水果。放-取水果的几种情况如图2(a)~(f)所示,可以参照进行设计。 (a)盘子空时取水果 (b)父亲放入苹果

(c) 儿子取水果 (d) 女儿取水果 (e)儿子取走桔子 (f)盘子满时放水果 图2 放-取水果 (3) 自选其它能反映进程互斥问题的应用。 实验项目名称:处理机调度(实验二) 1、实验目的 (1) 掌握几种处理机调度算法的基本思想和特点; (2) 理解并发与并行的区别; (3) 比较几种算法的特点。 2、实验内容 编写程序模拟处理机调度,参照图3。 (1) 时间片轮转 (2) 动态优先权调度 (3) 高响应比优先调度

图3 模拟处理机调度 实验项目名称:银行家算法(实验三) 1、实验目的 银行家算法是避免死锁的一种重要方法,本实验要求用高级语言编写和调试一个简单的银行家算法程序。加深了解有关资源申请、避免死锁等概念,并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。 2、实验内容 (1) 设计进程对各类资源最大申请表示及初值确定。 (2) 设定系统提供资源初始状况。 (3) 设定每次某个进程对各类资源的申请表示。 (4) 编制程序,依据银行家算法,决定其申请是否得到满足。 具体设计可参照图4(a)~(c) 进行。

操作系统内存管理复习过程

操作系统内存管理

操作系统内存管理 1. 内存管理方法 内存管理主要包括虚地址、地址变换、内存分配和回收、内存扩充、内存共享和保护等功能。 2. 连续分配存储管理方式 连续分配是指为一个用户程序分配连续的内存空间。连续分配有单一连续存储管理和分区式储管理两种方式。 2.1 单一连续存储管理 在这种管理方式中,内存被分为两个区域:系统区和用户区。应用程序装入到用户区,可使用用户区全部空间。其特点是,最简单,适用于单用户、单任务的操作系统。CP/M和 DOS 2.0以下就是采用此种方式。这种方式的最大优点就是易于管理。但也存在着一些问题和不足之处,例如对要求内

存空间少的程序,造成内存浪费;程序全部装入,使得很少使用的程序部分也占用—定数量的内存。 2.2 分区式存储管理 为了支持多道程序系统和分时系统,支持多个程序并发执行,引入了分区式存储管理。分区式存储管理是把内存分为一些大小相等或不等的分区,操作系统占用其中一个分区,其余的分区由应用程序使用,每个应用程序占用一个或几个分区。分区式存储管理虽然可以支持并发,但难以进行内存分区的共享。 分区式存储管理引人了两个新的问题:内碎片和外碎片。 内碎片是占用分区内未被利用的空间,外碎片是占用分区之间难以利用的空闲分区(通常是小空闲分区)。 为实现分区式存储管理,操作系统应维护的数据结构为分区表或分区链表。表中各表项一般包括每个分区的起始地址、大小及状态(是否已分配)。

分区式存储管理常采用的一项技术就是内存紧缩(compaction)。 2.2.1 固定分区(nxedpartitioning)。 固定式分区的特点是把内存划分为若干个固定大小的连续分区。分区大小可以相等:这种作法只适合于多个相同程序的并发执行(处理多个类型相同的对象)。分区大小也可以不等:有多个小分区、适量的中等分区以及少量的大分区。根据程序的大小,分配当前空闲的、适当大小的分区。 优点:易于实现,开销小。 缺点主要有两个:内碎片造成浪费;分区总数固定,限制了并发执行的程序数目。 2.2.2动态分区(dynamic partitioning)。 动态分区的特点是动态创建分区:在装入程序时按其初始要求分配,或在其执行过程中通过系统调用进行分配或改变分区大小。与固定分区相比较其优点是:没有内碎

操作系统实验四存储管理

师学院计算机系 实验报告 (2014—2015学年第二学期) 课程名称操作系统 实验名称实验四存储管理 专业计算机科学与技术(非师)年级2012级 学号B2012102147 姓名秋指导教师远帆 实验日期2015-05-20

图1 word运行情况 “存使用”列显示了该应用程序的一个实例正在使用的存数量。 5) 启动应用程序的另一个实例并观察它的存需求。 请描述使用第二个实例占用的存与使用第一个实例时的存对比情况: 第二个实例占用存22772K,比第一个实例占用的存大很多 4:未分页合并存。 估算未分页合并存大小的最简单法是使用“任务管理器”。未分页合并存的估计值显示在“任务管理器”的“性能”选项卡的“核心存”部分。 总数(K) :________220___________ 分页数:_____________________ 未分页(K) :_________34__________ 图2核心存

C 简单基本NTFS 30G 良好(系 统) D 简单基本NTFS 90G 良好 E 简单基本NTFS 90G 良好 F 简单基本NTFS 88 G 良好 图3磁盘情况 6:计算分页文件的大小。 要想更改分页文件的位置或大小配置参数,可按以下步骤进行: 1) 右键单击桌面上的“我的电脑”图标并选定“属性”。 2) 在“高级”选项卡上单击“性能选项”按钮。 3) 单击对话框中的“虚拟存”区域中的“更改”按钮。 请记录: 所选驱动器的页面文件大小: 驱动器:______________F_____________________ 可用空间:___________9825_____________________ MB 初始大小(MB) :_____ 2048______________________ 最大值(MB) :________4092_____________________ 所有驱动器页面文件大小的总数: 允的最小值:________16____________________ MB

操作系统实验内存分配

西安邮电大学 (计算机学院) 课内实验报告 实验名称:内存管理 专业名称:软件工程 班级: 学生姓名: 学号(8位): 指导教师: 实验日期:

实验五:进程 1.实验目的 通过深入理解区管理的三种算法,定义相应的数据结构,编写具体代码。充分模拟三种算法的实现过程,并通过对比,分析三种算法的优劣。 (1)掌握内存分配FF,BF,WF策略及实现的思路; (2)掌握内存回收过程及实现思路; (3)参考给出的代码思路,实现内存的申请、释放的管理程序,调试运行,总结程序设计中出现的问题并找出原因,写出实验报告。 2.实验要求: 1)掌握内存分配FF,BF,WF策略及实现的思路; 2)掌握内存回收过程及实现思路; 3)参考本程序思路,实现内存的申请、释放的管理程序,调试运行,总结程序设计中出现的问题并找出原因,写出实验报告。 3.实验过程: 创建进程:

删除其中几个进程:(默认以ff首次适应算法方式排列) Bf最佳适应算法排列方式:

wf最差匹配算法排列方式: 4.实验心得: 这次实验实验时间比较长,而且实验指导书中对内存的管理讲的很详细,老师上课的时候也有讲的很详细,但是代码比较长,刚开始的时候也是不太懂,但是后面经过和同学一起商讨,明白几种算法的含义: ①首次适应算法。在采用空闲分区链作为数据结构时,该算法要求空闲分区链表以地址递增的次序链接。在进行内存分配时,从链首开始顺序查找,直至找到一个能满足进程大小要求的空闲分区为止。然后,再按照进程请求内存的大小,从该分区中划出一块内存空间分配给请求进程,余下的空闲分区仍留在空闲链中。 ②循环首次适应算法。该算法是由首次适应算法演变而形成的,在为进程分配内存空间时,从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找,直至找到第一个能满足要求的空闲分区,并从中划出一块与请求的大小相等的内存空间分配给进程。 ③最佳适应算法将空闲分区链表按分区大小由小到大排序,在链表中查找第一个满足要求的分区。 ④最差匹配算法将空闲分区链表按分区大小由大到小排序,在链表中找到第一个满足要求的空闲分区。 实验中没有用到循环首次适应算法,但是对其他三种的描述还是很详细,总的来说,从实验中还是学到了很多。 5.程序源代码: #include #include #include

操作系统实验之内存管理实验报告

学生学号 实验课成绩 武汉理工大学 学生实验报告书 实验课程名称 计算机操作系统 开 课 学 院 计算机科学与技术学院 指导老师姓名 学 生 姓 名 学生专业班级 2016 — 2017 学年第一学期

实验三 内存管理 一、设计目的、功能与要求 1、实验目的 掌握内存管理的相关内容,对内存的分配和回收有深入的理解。 2、实现功能 模拟实现内存管理机制 3、具体要求 任选一种计算机高级语言编程实现 选择一种内存管理方案:动态分区式、请求页式、段式、段页式等 能够输入给定的内存大小,进程的个数,每个进程所需内存空间的大小等 能够选择分配、回收操作 内购显示进程在内存的储存地址、大小等 显示每次完成内存分配或回收后内存空间的使用情况 二、问题描述 所谓分区,是把内存分为一些大小相等或不等的分区,除操作系统占用一个分区外,其余分区用来存放进程的程序和数据。本次实验中才用动态分区法,也就是在作业的处理过程中划分内存的区域,根据需要确定大小。 动态分区的分配算法:首先从可用表/自由链中找到一个足以容纳该作业的可用空白区,如果这个空白区比需求大,则将它分为两个部分,一部分成为已分配区,剩下部分仍为空白区。最后修改可用表或自由链,并回送一个所分配区的序号或该分区的起始地址。 最先适应法:按分区的起始地址的递增次序,从头查找,找到符合要求的第一个分区。

最佳适应法:按照分区大小的递增次序,查找,找到符合要求的第一个分区。 最坏适应法:按分区大小的递减次序,从头查找,找到符合要求的第一个分区。 三、数据结构及功能设计 1、数据结构 定义空闲分区结构体,用来保存内存中空闲分区的情况。其中size属性表示空闲分区的大小,start_addr表示空闲分区首地址,next指针指向下一个空闲分区。 //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况。其中pid作为该被分配分区的编号,用于在释放该内存空间时便于查找。size表示分区的大小,start_addr表示分区的起始地址,process_name存放进程名称,next指针指向下一个分区。 //已分配分区的结构体 typedef struct Allocate_Block { int pid; int size; int start_addr; char process_name[PROCESS_NAME_LEN]; struct Allocate_Block *next; } Allocate_Block; 2、模块说明 2.1 初始化模块 对内存空间进行初始化,初始情况内存空间为空,但是要设置内存的最大容量,该内存空间的首地址,以便之后新建进程的过程中使用。当空闲分区初始化

第四章 操作系统存储管理(练习题)

第四章存储管理 1. C存储管理支持多道程序设计,算法简单,但存储碎片多。 A. 段式 B. 页式 C. 固定分区 D. 段页式 2.虚拟存储技术是 B 。 A. 补充内存物理空间的技术 B. 补充相对地址空间的技术 C. 扩充外存空间的技术 D. 扩充输入输出缓冲区的技术 3.虚拟内存的容量只受 D 的限制。 A. 物理内存的大小 B. 磁盘空间的大小 C. 数据存放的实际地址 D. 计算机地址位数 4.动态页式管理中的 C 是:当内存中没有空闲页时,如何将已占据的页释放。 A. 调入策略 B. 地址变换 C. 替换策略 D. 调度算法 5.多重分区管理要求对每一个作业都分配 B 的内存单元。 A. 地址连续 B. 若干地址不连续 C. 若干连续的帧 D. 若干不连续的帧 6.段页式管理每取一数据,要访问 C 次内存。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 7.分段管理提供 B 维的地址结构。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 8.系统抖动是指 B。 A. 使用计算机时,屏幕闪烁的现象 B. 刚被调出内存的页又立刻被调入所形成的频繁调入调出的现象 C. 系统盘不干净,操作系统不稳定的现象 D. 由于内存分配不当,造成内存不够的现象 9.在 A中,不可能产生系统抖动现象。 A. 静态分区管理 B. 请求分页式管理 C. 段式存储管理 D. 段页式存储管理 10.在分段管理中 A 。 A. 以段为单元分配,每段是一个连续存储区 B. 段与段之间必定不连续 C. 段与段之间必定连续 D. 每段是等长的 11.请求分页式管理常用的替换策略之一有 A 。 A. LRU B. BF C. SCBF D. FPF 12.可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为 D 。 A. 名称空间 B. 虚拟地址空间 C. 相对地址空间 D. 物理地址空间 13. C 存储管理方式提供二维地址结构。 A. 固定分区 B. 分页

山东大学操作系统实验报告4进程同步实验

山东大学操作系统实验报告4进程同步实验

计算机科学与技术学院实验报告 实验题目:实验四、进程同步实验学号: 日期:20120409 班级:计基地12 姓名: 实验目的: 加深对并发协作进程同步与互斥概念的理解,观察和体验并发进程同步与互斥 操作的效果,分析与研究经典进程同步与互斥问题的实际解决方案。了解 Linux 系统中 IPC 进程同步工具的用法,练习并发协作进程的同步与互斥操作的编程与调试技术。 实验内容: 抽烟者问题。假设一个系统中有三个抽烟者进程,每个抽烟者不断地卷烟并抽烟。抽烟者卷起并抽掉一颗烟需要有三种材料:烟草、纸和胶水。一个抽烟者有烟草,一个有纸,另一个有胶水。系统中还有两个供应者进程,它们无限地供应所有三种材料,但每次仅轮流提供三种材料中的两种。得到缺失的两种材料的抽烟者在卷起并抽掉一颗烟后会发信号通知供应者,让它继续提供另外的两种材料。这一过程重复进行。请用以上介绍的 IPC 同步机制编程,实现该问题要求的功能。 硬件环境: 处理器:Intel? Core?i3-2350M CPU @ 2.30GHz ×4 图形:Intel? Sandybridge Mobile x86/MMX/SSE2 内存:4G 操作系统:32位 磁盘:20.1 GB 软件环境: ubuntu13.04 实验步骤: (1)新建定义了producer和consumer共用的IPC函数原型和变量的ipc.h文件。

(2)新建ipc.c文件,编写producer和consumer 共用的IPC的具体相应函数。 (3)新建Producer文件,首先定义producer 的一些行为,利用系统调用,建立共享内存区域,设定其长度并获取共享内存的首地址。然后设定生产者互斥与同步的信号灯,并为他们设置相应的初值。当有生产者进程在运行而其他生产者请求时,相应的信号灯就会阻止他,当共享内存区域已满时,信号等也会提示生产者不能再往共享内存中放入内容。 (4)新建Consumer文件,定义consumer的一些行为,利用系统调用来创建共享内存区域,并设定他的长度并获取共享内存的首地址。然后设定消费者互斥与同步的信号灯,并为他们设置相应的初值。当有消费进程在运行而其他消费者请求时,相应的信号灯就会阻止它,当共享内存区域已空时,信号等也会提示生产者不能再从共享内存中取出相应的内容。 运行的消费者应该与相应的生产者对应起来,只有这样运行结果才会正确。

操作系统课程设计内存管理

内存管理模拟 实验目标: 本实验的目的是从不同侧面了解Windows 2000/XP 对用户进程的虚拟内存空间的管理、分配方法。同时需要了解跟踪程序的编写方法(与被跟踪程序保持同步,使用Windows提供的信号量)。对Windows分配虚拟内存、改变内存状态,以及对物理内存(physical memory)和页面文件(pagefile)状态查询的API 函数的功能、参数限制、使用规则要进一步了解。 默认情况下,32 位Windows 2000/XP 上每个用户进程可以占有2GB 的私有地址空间,操作系统占有剩下的2GB。Windows 2000/XP 在X86 体系结构上利用二级页表结构来实现虚拟地址向物理地址的变换。一个32 位虚拟地址被解释为三个独立的分量——页目录索引、页表索引和字节索引——它们用于找出描述页面映射结构的索引。页面大小及页表项的宽度决定了页目录和页表索引的宽度。 实验要求: 使用Windows 2000/XP 的API 函数,编写一个包含两个线程的进程,一个线程用于模拟内存分配活动,一个线程用于跟踪第一个线程的内存行为,而且要求两个线程之间通过信号量实现同步。模拟内存活动的线程可以从一个文件中读出要进行的内存操作,每个内存操作包括如下内容: 时间:操作等待时间。 块数:分配内存的粒度。 操作:包括保留(reserve)一个区域、提交(commit)一个区域、释放(release)一个区域、回收(decommit)一个区域和加锁(lock)与解锁(unlock)一个区域,可以将这些操作编号存放于文件。保留是指保留进程的虚拟地址空间,而不分配物理 存储空间。提交在内存中分配物理存储空间。回收是指释放物理内存空间,但在虚拟地址空间仍然保留,它与提交相对应,即可以回收已经提交的内存块。释放是指将物理存储和虚拟地址空间全部释放,它与保留(reserve)相对应,即可以释放已经保留的内存块。 大小:块的大小。 访问权限:共五种,分别为PAGE_READONLY,PAGE_READWRITE ,PAGE_EXECUTE,PAGE_EXECUTE_READ 和PAGE EXETUTE_READWRITE。可以将这些权限编号存放于文件中跟踪线程将页面大小、已使用的地址范围、物理内存总量,以及虚拟内存总量等信息显示出来。

操作系统实验报告4

《操作系统》实验报告 实验序号: 4 实验项目名称:进程控制

Printf(“child Complete”); CloseHandle(pi.hProcess); CloseHandle(pi hThread); ﹜ 修改后: #include #include int main(VOID) { STARTUPINFO si; PROCESS_INFORMA TION pi; ZeroMemory(&si,sizeof(si)); si.cb=sizeof(si); ZeroMemory(&pi,sizeof(pi)); if(!CreateProcess(NULL, "c:\\WINDOWS\\system32\\mspaint.exe", NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, &si,&pi)) { fprintf(stderr,"Creat Process Failed"); return -1; } WaitForSingleObject(pi.hProcess,INFINITE); printf("child Complete"); CloseHandle(pi.hProcess); CloseHandle(pi.hThread); } 在“命令提示符”窗口运行CL命令产生可执行程序4-1.exe:C:\ >CL 4-1.cpp

实验任务:写出程序的运行结果。 4.正在运行的进程 (2)、编程二下面给出了一个使用进程和操作系统版本信息应用程序(文件名为4-5.cpp)。它利用进程信息查询的API函数GetProcessVersion()与GetVersionEx()的共同作用。确定运行进程的操作系统版本号。阅读该程序并完成实验任务。 #include #include

实验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 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

操作系统实验内存分配

精心整理西安邮电大学 (计算机学院) 课内实验报告 1. (1 (2 (3 原因,写出实验报告。 2.实验要求: 1)掌握内存分配FF,BF,WF策略及实现的思路; 2)掌握内存回收过程及实现思路; 3)参考本程序思路,实现内存的申请、释放的管理程序,调试运行,总结程序设计中出现的问题并找出原因,写出实验报告。

3.实验过程: 创建进程: 删除其中几个进程:(默认以ff首次适应算法方式排列) Bf最佳适应算法排列方式: wf最差匹配算法排列方式: 4.实验心得: 明 实验中没有用到循环首次适应算法,但是对其他三种的描述还是很详细,总的来说,从实验中还是学到了很多。 5.程序源代码: #include #include #include #include

#define PROCESS_NAME_LEN 32 //进程名长度 #define MIN_SLICE 10 //最小碎片的大小#define DEFAULT_MEM_SIZE 1024 //内存大小 #define DEFAULT_MEM_START 0 //起始位置 /*内存分配算法*/ #define MA_FF 1 #define MA_BF 2 #define MA_WF 3 /*描述每一个空闲块的数据结构*/ struct free_block_type { }; /* /* { }; /* /* void display_menu(); int set_mem_size(); void set_algorithm(); void rearrange(int algorithm); int rearrange_WF(); int rearrange_BF(); int rearrange_FF(); int new_process(); int allocate_mem(struct allocated_block *ab);

操作系统内存管理原理

内存分段和请求式分页 在深入i386架构的技术细节之前,让我们先返回1978年,那一年Intel 发布了PC处理器之母:8086。我想将讨论限制到这个有重大意义的里程碑上。如果你打算知道更多,阅读Robert L.的80486程序员参考(Hummel 1992)将是一个很棒的开始。现在看来这有些过时了,因为它没有涵盖Pentium处理器家族的新特性;不过,该参考手册中仍保留了大量i386架构的基本信息。尽管8086能够访问1MB RAM的地址空间,但应用程序还是无法“看到”整个的物理地址空间,这是因为CPU寄存器的地址仅有16位。这就意味着应用程序可访问的连续线性地址空间仅有64KB,但是通过16位段寄存器的帮助,这个64KB大小的内存窗口就可以在整个物理空间中上下移动,64KB逻辑空间中的线性地址作为偏移量和基地址(由16位的段寄存器给处)相加,从而构成有效的20位地址。这种古老的内存模型仍然被最新的Pentium CPU支持,它被称为:实地址模式,通常叫做:实模式。 80286 CPU引入了另一种模式,称为:受保护的虚拟地址模式,或者简单的称之为:保护模式。该模式提供的内存模型中使用的物理地址不再是简单的将线性地址和段基址相加。为了保持与8086和80186的向后兼容,80286仍然使用段寄存器,但是在切换到保护模式后,它们将不再包含物理段的地址。替代的是,它们提供了一个选择器(selector),该选择器由一个描述符表的索引构成。描述符表中的每一项都定义了一个24位的物理基址,允许访问16MB RAM,在当时这是一个很不可思议的数量。不过,80286仍然是16位CPU,因此线性地址空间仍然被限制在64KB。 1985年的80386 CPU突破了这一限制。该芯片最终砍断了16位寻址的锁链,将线性地址空间推到了4GB,并在引入32位线性地址的同时保留了基本的选择器/描述符架构。幸运的是,80286的描述符结构中还有一些剩余的位可以拿来使用。从16位迁移到32位地址后,CPU的数据寄存器的大小也相应的增加了两倍,并同时增加了一个新的强大的寻址模型。真正的32位的数据和地址为程序员带了实际的便利。事实上,在微软的Windows平台真正完全支持32位模型是在好几年之后。Windows NT的第一个版本在1993年7月26日发布,实现了真正意义上的Win32 API。但是Windows 3.x程序员仍然要处理由独立的代码和数据段构成的64KB内存片,Windows NT提供了平坦的4GB地址空间,在那儿可以使用简单的32位指针来寻址所有的代码和数据,而不需要分段。在内部,当然,分段仍然在起作用,就像我在前面提及的那样。不过管理段的所有责任都被移给了操作系统。

操作系统实验四

青岛理工大学课程实验报告

算法描述及实验步骤 功能:共享存储区的附接。从逻辑上将一个共享存储区附接到进程的虚拟地址空间上。用于建立调用进程与由标识符shmid指定的共享内存对象之间的连接。 系统调用格式:virtaddr=shmat(shmid,addr,flag) 该函数使用头文件如下: #include #include #include (8)shmdt( ) 功能:用于断开调用进程与共享内存对象之间的连接,成功时返回0,失败返回-1。 系统调用格式: int shmdt(shmaddr) char *shmaddr;/*采用shmat函数的返回值*/ (9)shmctl( ) 功能:共享存储区的控制,对其状态信息进行读取和修改。用于对已创建的共享内存对象进行查询、设置、删除等操作。 系统调用格式:shmctl(shmid,cmd,buf) 该函数使用头文件如下: #include #include #include 2、步骤: (1)定义进程变量(2)定义两个字符数组 (3)创建管道(4)如果进程创建不成功,则空循环(5)如果子进程创建成功,pid为进程号(6)锁定管道 (7)给Outpipe赋值(8)向管道写入数据 (9)等待读进程读出数据(10)解除管道的锁定 (11)结束进程等待子进程结束(12)从管道中读出数据 (13)显示读出的数据(14)父进程结束 创建jincheng.c 插入文字

调 试 过 程 及 实 验 结 果 运行: 运行后: 总 结 (对实验结果进行分析,问题回答,实验心得体会及改进意见) 虽然对pipe()、msgget()、msgsnd()、msgrcv()、msgctl()、shmget()、shmat()、 shmdt()、shmctl()的功能和实现过程有所了解,但是运用还是不熟练,过去没 见过,所以运行了一个简单的程序。 利用管道机制、消息缓冲队列、共享存储区机制进行进程间的通信,加深了对 其了解。 (1)管道通信机制,同步的实现过程:当写进程把一定数量的数据写入pipe, 便去睡眠等待,直到读进程取走数据后,再把它唤醒。当读进程读一空pipe 时,也应睡眠等待,直到写进程将数据写入管道后,才将之唤醒,从而实现进 程的同步。 管道通信的特点:A管道是半双工的,数据只能向一个方向流动;需要双方通 信时,需要建立起两个管道;B. 只能用于父子进程或者兄弟进程之间(具有亲 缘关系的进程);C.单独构成一种独立的文件系统:管道对于管道两端的进程而

实验4内存管理资料讲解

实验 4 内存管理

实验4内存管理 学校:FJUT 学号:3131903229 班级:计算机1302姓名:姜峰 注:其中LFU和NRU算法运行结果可能与其他人不同,只是实现方式不同,基本思路符合就可以。 .实验学时与类型 学时:2,课外学时:自定 实验类型:设计性实验二.实验目的 模拟实现请求页式存储管理中常用页面置换算法,理会操作系统对内存的 调度管理。 三?实验内容 要求:各算法要给出详细流程图以及执行结果截图。 假设有一程序某次运行访问的页面依次是: 0,124,3,4,5,1,2,5,1,2,3,4,5,6 ,请给出采用下列各页面置换算法时页面的换进换出情况,并计算各调度算法的命中率(命中率二非缺页次数/总访问次数),初始物理内存为空,物理内存可在4?20页中选择。 (1)FIFO :最先进入的页被淘汰; (2)LRU :最近最少使用的页被淘汰; (3)OPT :最不常用的页被淘汰;(选做) ⑷LFU :访问次数最少的页被淘汰(LFU)。(选做)

源代码: #i nclude #include #in elude #i nclude #defi ne MAXNUM 100 struct Phy_Memory{ //定义一个物理内存结构体 char Page; int time; }; char *OutPut; struct Phy_Memory *Phy_Page; void Print(char *PageStr,int Phy_PageNum,int absence){ // 打印图解函数int i,j; for(i=0;iPage!=*Temp;i++); if(i

操作系统 内存管理实验报告

同组同学学号: 同组同学姓名: 实验日期:交报告日期: 实验(No. 4 )题目:编程与调试:内存管理 实验目的及要求: 实验目的: 操作系统的发展使得系统完成了大部分的内存管理工作,对于程序员而言,这些内存管理的过程是完全透明不可见的。因此,程序员开发时从不关心系统如何为自己分配内存,而且永远认为系统可以分配给程序所需的内存。在程序开发时,程序员真正需要做的就是:申请内存、使用内存、释放内存。其它一概无需过问。本章的3个实验程序帮助同学们更好地理解从程序员的角度应如何使用内存。 实验要求: 练习一:用vim编辑创建下列文件,用GCC编译工具,生成可调试的可执行文件,记录并分析执行结果,分析遇到的问题和解决方法。 练习二:用vim编辑创建下列文件,用GCC编译工具,生成可调试的可执行文件,记录并分析执行结果。 练习三:用vim编辑创建下列文件,用GCC编译工具,生成可调试的可执行文件,记录并分析执行结果。 改编实验中的程序,并运行出结果。 实验设备:多媒体电脑 实验内容以及步骤: 在虚拟机中编写好以下程序: #include #include #include 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*/ } /* 拷贝字符串“Hello”到已分配的内存空间*/ strcpy(str, "Hello"); /* 显示该字符串*/ printf("String is %s\n", str); /* 内存使用完毕,释放它*/ free(str); return 0; } 调试过后得出的结果截图如下:(由图可看出我将此程序以aa.c为文件名保存,调试后出现aa1文件,调试结果出现语句“String is Hello”)

操作系统实验4

操作系统 实验报告 学号: 姓名: 提交日期: 成绩: 内蒙古大学计算机学院

实验四进程管理 一、实验目的 1. 加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别; 2. 进一步认识并发执行的实质; 3. 分析进程争用资源的现象,学习解决进程互斥的方法; 二、实验内容 1. 进程的创建; 2. 进程的控制; 3. 进程并发执行结果分析; 三、主要实验步骤 1. 编制一段程序,使用系统调用fork()创建两个子进程,在此程序运行时,系 统中就有一个父进程和两个子进程在活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符:父进程显示字符a,子进程分别显示字符b和子符c。试观察、记录并分析屏幕上进程调度的情况。若在程序中使用系统调用nice()来改变各进程的优先级,会出现什么现象? (1)使用vi创建forktest.c源文件 (2)编写程序

(3)保存程序并退出

(4)使用gcc编译源文件生成可执行文件forktest (5)执行文件,输入./forktest回车 (6)结果分析

2. 编制一段程序要求父进程创建子进程,在子进程中分别用exec函数与system 函数执行“dir -a”。并分析其区别。 3. 分析以下程序框架,修改并上机运行后回答下列问题。 #include #include #include V oid main() {① pid=fork(); ② if(pid==0){ ........ sleep(3); .......... printf("ddd\n"); exit(0); } else { ............ sleep(7); ........... printf("aaa\n"); wait(0); printf("bbb\n"); } printf("ccc\n"); }

操作系统实验四存储管理

宁德师范学院计算机系 实验报告 (2014—2015学年第二学期) 课程名称操作系统 实验名称实验四存储管理 专业计算机科学与技术(非师)年级2012级 学号B2012102147 姓名王秋指导教师王远帆 实验日期2015-05-20

2) 右键单击任务栏以启动“任务管理器”。 3) 在“Windows任务管理器”对话框中选定“进程”选项卡。 4) 向下滚动在系统上运行的进程列表,查找想要监视的应用程序。 请在表4-3中记录: 表4-3 实验记录 映像名称PID CPU CPU时间内存使用 WINWORD.EXE 5160 00 0:00:10 22772k 图1 word运行情况 “内存使用”列显示了该应用程序的一个实例正在使用的内存数量。 5) 启动应用程序的另一个实例并观察它的内存需求。 请描述使用第二个实例占用的内存与使用第一个实例时的内存对比情况: 第二个实例占用内存22772K,比第一个实例占用的内存大很多 4:未分页合并内存。 估算未分页合并内存大小的最简单方法是使用“任务管理器”。未分页合并内存的估计值显示在“任务管理器”的“性能”选项卡的“核心内存”部分。 总数(K) :________220___________ 分页数:__________167___________ 未分页(K) :_________34__________

图2核心内存 还可以使用“任务管理器”查看一个独立进程正在使用的未分页合并内存数量和分页合并内存数量。操作步骤如下: 1) 单击“Windows任务管理器”的“进程”选项卡,然后从“查看”菜单中选择“选择列”命令,显示“进程”选项卡的可查看选项。 2) 在“选择列”对话框中,选定“页面缓冲池”选项和“非页面缓冲池”选项旁边的复选框,然后单击“确定”按钮。 返回Windows “任务管理器”的“进程”选项卡时,将看到其中增加显示了各个进程占用的分页合并内存数量和未分页合并内存数量。 仍以刚才打开观察的应用程序(例如Word) 为例,请在表4-4中记录: 表4-4 实验记录 映像名称PID 内存使用页面缓冲池非页面缓冲池 WINWORD.EXE 2964 37488 951 42 从性能的角度来看,未分页合并内存越多,可以加载到这个空间的数据就越多。拥有的物理内存越多,未分页合并内存就越多。但未分页合并内存被限制为256MB,因此添加超出这个限制的内存对未分页合并内存没有影响。 5:提高分页性能。 在Windows 2000的安装过程中,将使用连续的磁盘空间自动创建分页文件(pagefile.sys) 。用户可以事先监视变化的内存需求并正确配置分页文件,使得当系统必须借助于分页时的性能达到最高。 虽然分页文件一般都放在系统分区的根目录下面,但这并不总是该文件的最佳位置。要想从分页获得最佳性能,应该首先检查系统的磁盘子系统的配置,以了解它是否有多个物理硬盘驱动器。 1) 在“开始”菜单中单击“设置”–“控制面板”命令,双击“管理工具”图标,再双击“计算机管理”图标。 2) 在“计算机管理”窗口的左格选择“磁盘管理”管理单元来查看系统的磁盘配置。 如果系统只有一个硬盘,那么建议应该尽可能为系统配置额外的驱动器。这是因为:Windows 2000最多可以支持在多个驱动器上分布的16个独立的分页文件。为系统配置多个分页文件可以实现对不同磁盘I/O请求的并行处理,这将大大提高I/O请求的分页文件性能。 请在表4-5中记录: 表4-5 实验记录

操作系统实验报告--内存管理

操作系统课程设计 实验报告 学院:信息学院 班级:计1109班 姓名:林海慧 学号:XXXXXXXXXXXXX 指导老师:XXXX

实验三、内存管理 一、[问题描述] 设计一个请求页式存储管理方案,为简单起见。页面淘汰算法采用FIFO页面淘汰算法,并且在淘汰一页时,只将该页在页表中修改状态位。而不再判断它是否被改写过,也不将它写回到辅存。 二、[基本要求] 页面尺寸1K,输入进程大小(例如5300bytes),对页表进行初始化, 页表结构: ,块号分别为0、1、2,页框管理表(空闲块表): 任意输入一个需要访问的指令地址流(例如:3635、3642、1140、0087、1700、5200、4355,输入负数结束),打印页表情况。 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框未满,则调入该页并修改页表,打印页表情况;如果该页不在主存且页框已满,则按FIFO页面淘汰算法淘汰一页后调入所需的页,修改页表,打印页表情况; 存储管理算法的流程图如下:

三、源代码 #include #include #define BUSY 1 #define NOTBUSY 0 struct PageB{ int PNumber; //页号

int BNumber; //物理块号 int Count; //计数器,在内存驻留时间 bool State; //状态位 } ; PageB Page[6]={{0,-1,0,false},{1,-1,0,false},{2,-1,0,false},{3,-1,0,false},{4,-1,0,false},{5,-1,0,false}}; int queye=0; struct Physical{ int BNumber; //物理块号 int State; //状态位 }Physical[3]={{0,0},{1,0},{2,0}}; int MaxSzie, MaxCount = 0; bool IsInPage(int P)//判断是否在内存 { int i=0; int flag=0; for (i = 0; i <= 5; i++) { if (Page[i].PNumber == P && Page[i].State == true) { printf("\n页在主存,打印页表:"); printf("\n页号:%d 物理块号:%d 状态:%d(true)",Page[i].PNumber,Page[i].BNumber,Page[i].State); flag=1; } } if(flag==1) return true; else return false; } void FIFO(int P)//FIFO页面置换算法 { int i, j, k; int BNumber;//暂存物理块号 for(i = 0; i <= 5; i++) { if (Page[i].PNumber == P && Page[i].State == false) { printf("页号%d在辅存\n",P); //分配给该进程的物理块均被占

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