第9次小課存儲(chǔ)管理

操作系統(tǒng)華軟軟件工程系

基礎(chǔ)課程第十次小課存儲(chǔ)管理華軟軟件工程系

主要章節(jié)內(nèi)存管理實(shí)驗(yàn)課主要內(nèi)容本周大課內(nèi)容回顧理解操作系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存的管理通過實(shí)驗(yàn)掌握Linux系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)申請(qǐng)內(nèi)存的方法主要內(nèi)容第一部分本周大課內(nèi)容回顧

內(nèi)存管理動(dòng)態(tài)申請(qǐng)內(nèi)存主要內(nèi)容大課內(nèi)容回顧空閑區(qū)的分配算法有哪三種？基本思想呢？計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所能運(yùn)行的程序其虛擬地址空間的大小受什么限制？字長16位CPU提供的16位地址寄存器其虛擬地址空間是多大？在存儲(chǔ)管理中，采用覆蓋與交換技術(shù)的目的是什么？實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)存內(nèi)存管理相關(guān)系統(tǒng)調(diào)用void*malloc(intsize);動(dòng)態(tài)申請(qǐng)內(nèi)存int*p，p1;p=(int*)malloc(sizeof(int));voidfree(void*block);釋放由malloc申請(qǐng)的內(nèi)存

free(p);externvoid*realloc(void*mem_address,unsignedintnewsize);重新申請(qǐng)內(nèi)存p1=(int*)realloc(p,sizeof(int)*10);void*alloca(intlen);半自動(dòng)分配內(nèi)存p=(int*)alloca(sizeof(int)*10);內(nèi)存管理基本概念下面是C語言可執(zhí)行程序的基本情況代碼區(qū)靜態(tài)數(shù)據(jù)/全局初始化數(shù)據(jù)區(qū)未初始化數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)存管理基本概念(2)代碼區(qū)(textsegment)：存放CPU執(zhí)行的機(jī)器指令，包括操作碼和操作數(shù)，可共享、通常只讀。全局初始化數(shù)據(jù)區(qū)/靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)(data)：包含明確被初始化的全局變量、靜態(tài)變量和常量數(shù)據(jù)。只初始化一次。未初始化數(shù)據(jù)區(qū)(BSS)：存入的是全局未初始化變量。在運(yùn)行時(shí)改變其值。C程序的內(nèi)存布局可執(zhí)行代碼（代碼區(qū)）已初始化全局變量、靜態(tài)變量和常量數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)區(qū))未初始化全局變量(BSS，用零初始化)堆區(qū)(向上增長)棧區(qū)(向下增長)低地址運(yùn)行時(shí)的5個(gè)區(qū)域高地址用于動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存由編譯器自動(dòng)分配，存放函數(shù)的參數(shù)值、局部變量的值。簡(jiǎn)單示例inta=0;//a在全局已初始化數(shù)據(jù)區(qū)char*p1;//p1在BSS區(qū)(未初始化全局變量)main(){intb;//b在棧區(qū)chars[]=“abc”;//s為數(shù)組變量，在棧區(qū)//”abc”為字符串常量，在已初始化數(shù)據(jù)區(qū)char*p1,p2;//p1，p2在棧區(qū)staticintc=0;//c為全局靜態(tài)數(shù)據(jù)，在已初始化數(shù)據(jù)區(qū)p1=(char*)malloc(10);//分配得來的10個(gè)字節(jié)在堆區(qū)p2=(char*)malloc(20);//分配得來的20個(gè)字節(jié)在堆區(qū)free(p1);free(p2);}Linux內(nèi)存查看命令free(補(bǔ)充)功能說明：顯示內(nèi)存狀態(tài)。

語法：free[-bkmotV][-s]

補(bǔ)充說明：free指令會(huì)顯示內(nèi)存的使用情況，包括實(shí)體內(nèi)存，虛擬的交換文件內(nèi)存，共享內(nèi)存區(qū)段，以及系統(tǒng)核心使用的緩沖區(qū)等。

參數(shù)：

-b以Byte為單位顯示內(nèi)存使用情況。

-k以KB為單位顯示內(nèi)存使用情況。

-m以MB為單位顯示內(nèi)存使用情況。

-o不顯示緩沖區(qū)調(diào)節(jié)列。

-s持續(xù)觀察內(nèi)存使用狀況。

-t顯示內(nèi)存總和列。

-V顯示版本信息。也可以用vmstat命令查看內(nèi)存情況也可以用cat/proc/meminfo查看第二部分動(dòng)態(tài)申請(qǐng)內(nèi)存實(shí)驗(yàn)

內(nèi)存管理動(dòng)態(tài)申請(qǐng)內(nèi)存主要內(nèi)容實(shí)驗(yàn)11.某虛擬存儲(chǔ)器的用戶編程空間共4KB，分頁管理系統(tǒng)中的頁長度為1KB。假定該用戶頁表分配內(nèi)存后的頁面的頁號(hào)和物理塊號(hào)的對(duì)照表如下：頁號(hào)物理 塊號(hào)0 21 52 13 8則邏輯地址3500所對(duì)應(yīng)的物理地址是什么？物理地址=塊起始地址+頁內(nèi)位移W實(shí)驗(yàn)2在一個(gè)采用頁式虛擬存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，若進(jìn)程在內(nèi)存中占3塊（開始為空），它依次要訪問的頁面序列是：6、5、4、3、2、1、5、1、5、2、1、2、1、2、1、6、5，若按先進(jìn)先出算法（FIFO）和最近最少使用調(diào)度算法（LRU）分別將產(chǎn)生多少次缺頁中斷？什么是缺頁中斷？

缺頁中斷就是要訪問的頁不在主存，需要操作系統(tǒng)將其調(diào)入主存后再進(jìn)行訪問。實(shí)驗(yàn)3申請(qǐng)、使用、釋放內(nèi)存申請(qǐng)一塊大小為10的內(nèi)存，存放”123456789”,輸出字符串及存放地址。改造：

1.調(diào)整內(nèi)存大小為20，存放”9876543210”,輸出字符串及存放地址。2.采用半自動(dòng)方式分配內(nèi)存。

目的：理解內(nèi)存的申請(qǐng)、使用、調(diào)整內(nèi)存尺寸、釋放相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用申請(qǐng)一塊大小為10的內(nèi)存，存放”123456789”,輸出字符串及存放地址。調(diào)整內(nèi)存大小為20，存放”9876543210”,輸出字符串及存放地址采用半自動(dòng)方式分配內(nèi)存課后作業(yè)設(shè)某時(shí)刻系統(tǒng)中有3個(gè)空閑區(qū)，其大小和首地址分別為（35KB,100KB），（12KB,156KB），（28KB,200KB）,作業(yè)序列及其內(nèi)存請(qǐng)求分別為（JOB1,20KB），（JOB2,15KB