重庆大学操作系统实验4.pptx

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1、实验4内存管理目录基础知识介绍内存管理技术页面置换算法实验内容实验目的实验要求内存中的进程内存一部分供操作系统使用（驻留监控程序、内核），一部分供当前活跃的进程使用，用于存放进程需要的数据和程序等。内存管理最基本的操作是由处理器把程序装入内存中执行。内存中的进程在内存管理方案中，操作系统占据了内存中的某些固定部分，内存的其余部分可供多个用户进程使用。如何有效管理用户内存空间以提高处理器的效率？内存管理技术技术说明优势弱点固定分区内存被划分成许多静态分区实现简单，操作系统开销小有内部碎片；活动进程的最大数目固定动态分区动态创建分区，进程被装入与自身大小相等的分区中

2、没有内部碎片需要压缩外部碎片，处理器利用率低简单分页内存划分成页框，进程被划分成与页框相等的页，所有页装入内存中没有外部碎片少量的内部碎片简单分段进程划分成许多段，把进程的所有段装入内存中没有内存碎片；相对于动态分区，提高内存利用率，减少开销存在外部碎片虚拟内存分页不需要装入进程的所有页，其他与简单分页一样没有外部碎片；支持更高道数的多道程序设计；巨大的虚拟地址空间复杂的内存管理开销虚拟内存分段不需要装入进程的所有段，其他与简单分段一样没有外部碎片；支持更高道数的多道程序设计；巨大的虚拟地址空间；支持保护和共享复杂的内存管理开销内存管理技术在虚拟内存分页中，内存

3、中存放活动进程对应的部分页。当进程要访问的页不在内存，就会产生缺页中断，需要操作系统将其调入内存后再进行访问。当内存已经被页框占满，并且需要读取一个新页以处理一次缺页中断时，如果内存中的所有页框被占据，置换策略决定当前在内存中的哪个页将被置换。页面置换算法FIFO--先进先出，置换驻留在内存中时间最长的页。LRU--最近最少使用，置换内存中上次使用距当前最远的页。CLOCK--时钟算法，页框关联使用位。OPT--最佳置换，未来访问距当前时间最长的页。2021/8/47实验内容在linux环境下用C语言编写程序，模拟进程在执行时内存中的页框置换过程。读取文件中给定

4、进程访问的逻辑页号序列，其中单号学号同学做workload1~6，双号学号同学做workload7~12。设置内存页框大小为N（N分别取值为100，500，1000，2000，5000）。采用3种不同的页面置换算法：FIFO,CLOCK,LRU。画图比较不同页面置换算法对应的缺页率并分析原因(固定页框大小为1000)。画图比较不同内存页框大小对应的缺页率并分析原因(固定置换算法为LRU)。分析不同workload平均缺页率存在差异产生的原因。画图示例2021/8/49横坐标为访问逻辑号累计数目，根据情况适当设置间距实验目的理解操作系统关于内存管理的一些方法。熟悉

5、常用的页面置换策略的基本原理。通过模拟实验分析不同置换策略的性能差异。实验要求分析不同内存管理技术各自的特点。分析不同页面置换算法的性能区别和优缺点。根据实际完成内容写实验报告，在报告中记录实验过程中遇到的问题和针对问题的解决方案。提交形式：压缩包，包含源码和实验报告。实验报告和压缩包命名都为：班号+学号+姓名+实验4。例：01+20151234+王小二+实验4。不接收命名错误的实验报告。提交至sakai。（01郭平，02石亮，03石锐，04何静媛）2021/8/411