操作系統(tǒng)原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告-可變分區(qū)存儲(chǔ)管理(已修改)
2025-01-30 22:21 本頁面
【正文】 上海電力學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱： 操作系統(tǒng)原理 題目名稱： 可變分區(qū)存儲(chǔ)管理 姓 名： 李鑫 學(xué) 號(hào)： 20103277 班 級(jí)： 2010251 同 組 姓 名： 無 課程設(shè)計(jì)時(shí)間： ～ 評(píng) 語： 成 績(jī)： 課程設(shè)計(jì)題目一、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 （要求注明小組分工情況）設(shè)計(jì)內(nèi)容：可變分區(qū)存儲(chǔ)管理。設(shè)計(jì)一個(gè)可變分區(qū)存儲(chǔ)管理方案，模擬實(shí)現(xiàn)：主存的分配和回收，地址變換。輸入：（1） 輸入進(jìn)程名稱及使用內(nèi)存的大?。▌?chuàng)建進(jìn)程）；（2） 結(jié)束某一個(gè)指定的進(jìn)程。（3） 邏輯地址。輸出：顯示內(nèi)存使用狀況；每一個(gè)進(jìn)程占據(jù)的內(nèi)存；物理地址。使用的分配算法包括： （1）首次適應(yīng)算法； （2）最佳適應(yīng)算法； （3）最差適應(yīng)算法；二、詳細(xì)設(shè)計(jì)1）原理概述內(nèi)存分配有固定分區(qū)分配方式和動(dòng)態(tài)分區(qū)分配方式，固定分區(qū)分配是最簡(jiǎn)單的一種可以運(yùn)行多道程序的存儲(chǔ)管理方式。它是將內(nèi)存空間劃分為若干個(gè)固定大小的區(qū)域，在每個(gè)分區(qū)中只裝入一道作業(yè)，它把用戶空間劃分為幾個(gè)分區(qū)，允許有多道作業(yè)并發(fā)運(yùn)行。它的分區(qū)劃分方法有兩種：分區(qū)大小相等，即使所有的內(nèi)存分區(qū)大小相同。分區(qū)大小不等。它的分配方式存在缺點(diǎn)，即缺乏靈活性，浪費(fèi)內(nèi)存，如果一個(gè)進(jìn)程申請(qǐng)很少的一塊內(nèi)存，那么它會(huì)占據(jù)整個(gè)內(nèi)存分區(qū)，即使還有大部分空閑，例如一個(gè)進(jìn)程有5k，申請(qǐng)了分區(qū)號(hào)4的內(nèi)存，雖然還有123k內(nèi)存，但是其他進(jìn)程也不可以利用，只有進(jìn)程結(jié)束了，其他進(jìn)程才可以利用，內(nèi)存十分浪費(fèi)。分區(qū)號(hào)起始地址大小狀態(tài)12012已分配23232已分配36464已分配4128128未分配 在上邊的基礎(chǔ)上，便產(chǎn)生了可變分區(qū)分配方式。它是根據(jù)進(jìn)程的實(shí)際需要，動(dòng)態(tài)的為它分配內(nèi)存空間，避免了上邊的固定分區(qū)分配方式的缺點(diǎn)。它涉及到分區(qū)分配中所用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、分區(qū)分配算法和分區(qū)的分配與回收操作這三個(gè)問題。 分區(qū)分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在這里我使用了空閑分區(qū)表。在系統(tǒng)中設(shè)置一張空閑分區(qū)表，用于記錄每個(gè)空閑分區(qū)的情況。每個(gè)空閑分區(qū)占一個(gè)表目，表中包括了分區(qū)號(hào)、分區(qū)始址、分區(qū)大小、和一個(gè)代表它是空閑的狀態(tài)。在系統(tǒng)中還有一張已分配表，用于記錄已經(jīng)分配給相應(yīng)進(jìn)程的內(nèi)存，它的表目與空閑分區(qū)表一樣，狀態(tài)是已分配。 分區(qū)分配算法A首次適應(yīng)算法(first fit)每次分配時(shí)，總是從未分配區(qū)表頭順序查找未分配表或鏈表，找到第一個(gè)能滿足長(zhǎng)度要求的空閑區(qū)為止。分割這個(gè)找到的未分配區(qū)，一部分分配給作業(yè)，另一部分仍為空閑區(qū)。這種分配算法優(yōu)先利用主存低地址空閑分區(qū)，從而，保留了高地址的大的空閑區(qū)。但由于低地址空閑分區(qū)不斷被分割，既可能將大的空間分割掉，也造成低地址部分有較多難以使用的“碎片”。作為改進(jìn)，可把空閑區(qū)按地址從小到大排列在未分配表或鏈表中，因?yàn)?，為作業(yè)分配主存空間時(shí)從低地址部分的空閑區(qū)開始查找，可使高地址部分盡可能少用，以保持一個(gè)大的空閑區(qū)，有利于大作業(yè)的裝入。但是，這給回收分區(qū)帶來一些麻煩，每次收回一個(gè)分區(qū)后，必須搜索未分配區(qū)表或鏈表來確定它在表格或鏈表中的位置且要移動(dòng)相應(yīng)的登記項(xiàng)。B最佳適應(yīng)算法(best fit)該算法要掃描整個(gè)未分配區(qū)表或鏈表，從空閑區(qū)中挑選一個(gè)能滿足作業(yè)要求的最小分區(qū)進(jìn)行分配。這種算法可保證不去分割一個(gè)更大的區(qū)域，使裝入大作業(yè)時(shí)比較容易得到滿足。采用這種分配算法時(shí)可把空閑區(qū)按長(zhǎng)度以遞增順利排列，查找時(shí)總是從最小的一個(gè)區(qū)開始，直到找到一個(gè)滿足要求的分區(qū)為止。按這種方法，在回收一個(gè)分區(qū)時(shí)也必須對(duì)分配表或鏈表重新排列。最優(yōu)適應(yīng)分配算法找出的分區(qū)如果正好滿足要求則是最合適的了，如果比所要求的略大則分割后使剩下的空閑區(qū)就很小，以致無法使用。C最壞適應(yīng)算法(worst fit)最壞適應(yīng)分配算法要掃描整個(gè)未分配區(qū)表或鏈表，總是挑選一個(gè)最大的空閑區(qū)分割給作業(yè)使用，其優(yōu)點(diǎn)是可使剩下的空閑區(qū)不至于太小，對(duì)中、小作業(yè)有利。采用這種分配算法時(shí)可把空閑區(qū)按長(zhǎng)度以遞減順序排列，查找時(shí)只要看第一個(gè)分區(qū)能否滿足作業(yè)要求，這樣使最壞適應(yīng)分配算法查找效率很高。 分區(qū)分配操作它主要涉及到分區(qū)的分配內(nèi)存和
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