操作系统lab2实验报告.doc

操作系统实验报告主要涉及了操作系统中内存管理的基本概念和实践，特别是针对Windows环境下。实验的核心是理解和实现连续物理内存的分配算法以及虚拟地址到物理地址的转换机制，这涉及到页表的构建和管理。 一、实验内容 实验内容分为三个部分： 1. 物理内存的探测：了解如何识别和获取系统中的物理内存信息，这是内存管理的基础。 2. 连续物理内存管理：学习和实现first-fit算法，这是一种简单的内存分配策略，它在空闲内存块链表中找到第一个足够大的空间来满足请求。 3. 页表操作：掌握虚拟内存到物理内存的映射，通过建立和操作页表来实现段页式内存管理，这涉及到地址转换的关键步骤。 二、实验目标 1. 理解段页式内存地址转换：在Windows中，内存地址分为虚拟地址和物理地址，通过页表进行转换，理解这个过程是操作系统课程的重要部分。 2. 学习页表的建立与使用：页表用于存储虚拟地址对应的物理地址，其管理直接影响到内存效率和程序执行速度。 3. 掌握物理内存管理方法：包括内存分配和回收，这里特别关注first-fit算法，它是内存分配的一种基础策略。 三、实验设计与练习 练习0主要是将上一个实验（Lab1）的代码整合到当前实验中，确保代码的连贯性和正确性。 练习1则要求实现first-fit算法。在实现过程中，需要注意合并相邻的空闲块，以优化内存利用率。这需要对内存管理的数据结构有深入理解，如维护一个按起始地址排序的空闲块链表，并可能修改`default_pmm.c`中的初始化和分配/释放函数。 练习2和3涉及页表的创建和操作，实现查找虚拟地址对应的页表项以及释放页并取消二级页表的映射，这些都是虚拟内存管理的关键操作。 四、运行结果展示 这部分应包含实验代码运行后得到的结果，如内存分配情况、页表的结构等，以验证算法和操作的正确性。 五、实验体会 实验报告的结尾通常会总结实验过程中的体验和收获，包括遇到的问题、解决办法以及对理论知识的深化理解。 通过这次实验，学生不仅可以深化对内存管理的理解，还能锻炼编程和解决问题的能力。first-fit算法虽然简单，但其性能优化是一个开放性问题，可能的改进包括采用最佳fit或最坏fit等其他策略，或者引入更复杂的内存碎片管理技术。对于页表的操作，理解页全局目录、页目录和页表之间的关系也是至关重要的，这对于操作系统级编程和系统优化具有重要意义。