计算机操作系统内存分配算法

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

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

计算机操作系统

实验名称：熟悉Linux操作系统（进程观测）

一 实验目的

（1）了解在Linux操作系统中进程的特点和表现形式 （2）掌握Linux查看进程的方式与方法 （3）在一个进程中创建另一个进程的方法

（4）掌握父进程和子进程的关系和fork的用法 二 实验内容 二、实验内容

（1）编写一个简单的程序，使用ps或top工具观察该进程的的ID号，并使用kill工具终止进程运行。

（2）编写一个程序，使用fork函数生成一个子进程，并使用相关工具观察进程状态。 三、实验步骤 (1)

#include int main() { //设计一个循环，使其反复运行，方便观察 while(1) { printf(\ } return 0; }

文件名命名为process1.c,使用gcc process1.c -o process编译该程序。运行该程序，打开其它一个终端窗口，输入命令top，观察名称为process1的进程，记录各项数据（包括进程号）。使用\进程号\直接杀死该进程。观察进程是否消失？

需要记录的数据：进程状态中的id，内存使用和CPU占有率。由于该进程一直处于循环中，思考id、内存使用和cpu占有率哪一个因素和循环

#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，

计算机操作系统试题

一 填空：

1．操作系统为用户提供三种类型的使用接口，它们是命令方式和系统调用和图形用户界面。

2．主存储器与外围设备之间的数据传送控制方式有程序直接控制、中断驱动方式、DMA方式和通道控制方式。

3．在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，运行时间短的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，等待时间长的作业得到优先调度。

4．当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：封闭性和可再现性。

5．程序经编译或汇编以后形成目标程序，其指令的顺序都是以零作为参考地址，这些地址称为逻辑地址。 6．文件的逻辑结构分流式文件和记录式文件二种。 7．进程由程度、数据和FCB组成。

8．对信号量S的操作只能通过原语操作进行，对应每一个信号量设置了一个等待队列。

9．操作系统是运行在计算机裸机系统上的最基本的系统软件。 10．虚拟设备是指采用SPOOLING技术，将某个独享设备改进为供多个用户使用的的共享设备。

11．文件系统中，用于文件的描述和控制并与文件一一对应的是文件控制块。

12．段式管理中，以段为单位 ，每段分配一个连续区。由于各段长度不同，所以这些存储区的大小不一，而且同一进

操作系统随堂练

Ch1

1. 在单处理机系统中实现并发技术后，_______

A．进程间在一个时间段内并行运行，CPU与外设间并行工作 B．进程间在一个时刻点上并行运行，CPU与外设间并行工作 C．进程间在一个时间段内并行运行，CPU与外设间串行工作 D．进程间在一个时刻点上并行运行，CPU与外设间串行工作 A Ch2

1.一个多任务单处理机计算机系统，其操作系统是UNIX，PCB表的规模是100行，则

任一时刻，最多可能有_____个进程处于运行态，最多可能有______个进程处于就绪态，最多可能有_____个进程处于等待态。

1个进程处于运行态，99个进程处于就绪态，100个进程处于等待态 2.中央处理器处于目态时，执行（ ）将产生“非法操作”事件。 A 特权指令 B 非特权指令 A

3．7个生产者与8个消费者进程同步访问6个缓冲区，则生产者之间及消费者进程之间的对缓冲区指针的互斥信号量初值是（ ）。 A．7 B．8 D

4.每个用户创建进程数最大为50个，现有一用户执行某程序，该程序执行一个死循环，每趟循环创建一新子进程。则当该进程创建了______个子进程后将不能再创建，该进程处于_____态。 49 阻塞

5.在一个有n个CPU

计算机操作系统试题

一 填空：

1．操作系统为用户提供三种类型的使用接口，它们是命令方式和系统调用和图形用户界面。

2．主存储器与外围设备之间的数据传送控制方式有程序直接控制、中断驱动方式、DMA方式和通道控制方式。

3．在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，运行时间短的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，等待时间长的作业得到优先调度。

4．当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：封闭性和可再现性。

5．程序经编译或汇编以后形成目标程序，其指令的顺序都是以零作为参考地址，这些地址称为逻辑地址。

6．文件的逻辑结构分流式文件和记录式文件二种。 7．进程由程度、数据和FCB组成。

8．对信号量S的操作只能通过原语操作进行，对应每一个信号量设置了一个等待队列。

9．操作系统是运行在计算机裸机系统上的最基本的系统软件。 10．虚拟设备是指采用SPOOLING技术，将某个独享设备改进为供多个用户使用的的共享设备。

11．文件系统中，用于文件的描述和控制并与文件一一对应的是文件

控制块。

12．段式管理中，以段为单位 ，每段分配一个连续区。由于各段长度不同，所以这些存储区的大小不一，而且同一进

计算机操作系统试题

一 填空：

1．操作系统为用户提供三种类型的使用接口，它们是命令方式和系统调用和图形用户界面。

2．主存储器与外围设备之间的数据传送控制方式有程序直接控制、中断驱动方式、DMA方式和通道控制方式。

3．在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，运行时间短的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，等待时间长的作业得到优先调度。

4．当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：封闭性和可再现性。

5．程序经编译或汇编以后形成目标程序，其指令的顺序都是以零作为参考地址，这些地址称为逻辑地址。 6．文件的逻辑结构分流式文件和记录式文件二种。 7．进程由程度、数据和FCB组成。

8．对信号量S的操作只能通过原语操作进行，对应每一个信号量设置了一个等待队列。

9．操作系统是运行在计算机裸机系统上的最基本的系统软件。 10．虚拟设备是指采用SPOOLING技术，将某个独享设备改进为供多个用户使用的的共享设备。

11．文件系统中，用于文件的描述和控制并与文件一一对应的是文件控制块。

12．段式管理中，以段为单位 ，每段分配一个连续区。由于各段长度不同，所以这些存储区的大小不一，而且同一进

计算机操作系统复习

1.计算机操作系统的目标是：方便性、有效性、可扩充性和开放性。 2.人机矛盾指的是人工操作方式严重降低了计算机资源的利用率。

3.单道批处理系统的特点是：单个程序进入计算机系统，对磁带上的一批作业能够自动地逐个作业，依次运行，无需人工干扰；并对磁带上的各道作业有顺序地进入内存，各道作业完成的顺序与他们进入内存的顺序在正常情况下是完全相同的；资源利用率低。

4.多单批处理系统的特点：资源利用率高；系统吞吐量大；平均周转时间长；没有交互能力。

5.分时系统：在一台主机上连接多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过主机的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。(多个用户分享使用同一台计算机，多个程序分时共享硬件和软件资源。) 6.分时系统的特征：多路性、独立性、及时性、交互性。

7.实时系统：能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。

8.实时系统的特征：多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性。 9.操作性通的基本特征有：并发、共享、虚拟、异步。 10.操作系统的主要功能有：

①处理机管理功能：进程控制、进程同步、进程通信、调度。 ②存储器管理功能：内存分配、内存保护、地