第四講物理存儲器與進程邏輯地址空間的管理

第四講物理存儲器與進程邏輯地址空間的管理院(系):計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院操作系統(tǒng)實驗實驗安排序號實驗項目名稱實驗學(xué)時實驗要求完成要求1實驗環(huán)境的使用2熟悉操作系統(tǒng)集成實驗環(huán)境OSLab的基本使用方法。必做2操作系統(tǒng)的啟動6了解操作系統(tǒng)的啟動過程。必做3進程的創(chuàng)建6掌握創(chuàng)建進程的方法，理解進程和程序的區(qū)別；了解進程的創(chuàng)建過程，理解進程是資源的分配單位。必做4進程的同步4理解進程同步的意義；理解進程同步的原理。

選做本次物理存儲器與進程邏輯地址空間的管理6掌握進程邏輯地址空間的管理方法，掌握物理存儲器的管理方法。必做6磁盤調(diào)度算法8掌握磁盤調(diào)度算法執(zhí)行的條件和時機，了解常用的磁盤調(diào)度算法，加深對各種掃描算法的理解。必做主要內(nèi)容1.實驗?zāi)康?.分頁管理物理存儲器3.“pm”命令的源代碼4.虛擬地址描述符及Vm命令1.實驗?zāi)康耐ㄟ^查看物理存儲器的使用情況，并練習(xí)分配和回收物理內(nèi)存，從而掌握物理存儲器的管理方法。通過查看進程邏輯地址空間的使用情況，并練習(xí)分配和回收虛擬內(nèi)存，從而掌握進程邏輯地址空間的管理方法。2.分頁管理物理存儲器使用頁框號數(shù)據(jù)庫管理物理頁typedefstruct_MMPFN{ ULONGUnused:9; //未用

ULONGPageState:3; //物理頁的狀態(tài) ULONGNext:20; //下一個物理頁的頁框號}MMPFN,*PMMPFN;typedefenum_PAGE_STATE{ ZEROED_PAGE, //零頁

FREE_PAGE, //自由頁 BUSY_PAGE, //占用頁}PAGE_STATE;頁框號數(shù)據(jù)庫與物理頁的關(guān)系3.“pm”命令的源代碼

(顯示當(dāng)前物理頁的使用情況)//輸出物理頁數(shù)量和物理內(nèi)存數(shù)量（以字節(jié)為單位）fprintf(StdHandle,"PageCount:%d.\n",MiTotalPageFrameCount);fprintf(StdHandle,"MemoryCount:%d*%d=%dByte.\n", MiTotalPageFrameCount,PAGE_SIZE, MiTotalPageFrameCount*PAGE_SIZE);

//輸出零頁數(shù)量和空閑頁數(shù)量fprintf(StdHandle,"\nZeroedPageCount:%d.\n",MiZeroedPageCount);fprintf(StdHandle,"FreePageCount:%d.\n",MiFreePageCount);//輸出已使用的物理頁數(shù)量fprintf(StdHandle,"\nUsedPageCount:%d.\n",MiTotalPageFrameCount-MiZeroedPageCount-MiFreePageCount);“pm”命令執(zhí)行的結(jié)果在“pm”命令中分配、釋放物理頁

（添加之后變化）ULONG_PTRPfnArray[1];

//分配一個物理頁 MiAllocateAnyPages(1,PfnArray);

fprintf(StdHandle,"\n******AfterAllocateOnePage******\n"); fprintf(StdHandle,"ZeroedPageCount:%d.\n",MiZeroedPageCount); fprintf(StdHandle,"FreePageCount:%d.\n",MiFreePageCount); fprintf(StdHandle,"UsedPageCount:%d.\n",MiTotalPageFrameCount- MiZeroedPageCount-MiFreePageCount);

//然后再釋放這個物理頁 MiFreePages(1,PfnArray);

fprintf(StdHandle,"\n******AfterFreeOnePage******\n"); fprintf(StdHandle,"ZeroedPageCount:%d.\n",MiZeroedPageCount); fprintf(StdHandle,"FreePageCount:%d.\n",MiFreePageCount); fprintf(StdHandle,"UsedPageCount:%d.\n",MiTotalPageFrameCount- MiZeroedPageCount-MiFreePageCount);“pm”命令執(zhí)行的結(jié)果整頁分配虛擬地址描述符管理整頁分配虛擬地址描述符管理按照請求的大小分配4.虛擬地址描述符及Vm命令虛擬地址描述符及描述符鏈表//虛擬地址描述符typedefstruct_MMVAD{ ULONG_PTRStartingVpn;//開始虛擬頁框號 ULONG_PTREndVpn;//結(jié)束虛擬頁框號 LIST_ENTRYVadListEntry;//鏈表項}MMVAD,*PMMVAD;//虛擬地址描述符鏈表typedefstruct_MMVAD_LIST{ ULONG_PTRStartingVpn;//開始虛擬頁框號 ULONG_PTREndVpn;//結(jié)束虛擬頁框號 LIST_ENTRYVadListHead;//鏈表頭}MMVAD_LIST,*PMMVAD_LIST;“vm”命令執(zhí)行的結(jié)果系統(tǒng)進程用戶進程第四講物理存儲器與進程邏輯地址空間的管理在實驗報告中至少包括下列問題及其回答：1.在實驗指導(dǎo)的P160-4.和5.按F10單步調(diào)試MmAllocateVirtualMemory函數(shù)的執(zhí)行過程，要求給出監(jiān)視窗口BaseAddress和RegionSize個變量前后變化截圖界面。(即共2張截圖(每張截圖2個變量)進入MmAllocateVirtualMemory函數(shù)前和函數(shù)執(zhí)行完后)2.在實驗指導(dǎo)的P160-1.和2.按F10單步調(diào)試MmFreeVirtualMemory函數(shù)的執(zhí)行過程，要求給出監(jiān)視窗口BaseAddress和RegionSize個變量前后變化截圖界面。(即共2張截圖(每張截圖2個變量)進入MmFreeVirtualMemory函數(shù)前和函數(shù)執(zhí)行完后)3.按照《實驗指導(dǎo)》的P160-3.6在應(yīng)用程序進程中分配虛擬頁和釋放虛擬頁，編寫代碼。要求至少給出源代碼及其解釋。檢查的時候只檢查第3個問題,第1、2主要在實驗報告中看如果舞本次臟實驗?zāi)懲瓿杉?，需惱要上鄭交本鐘次上退機運濟行的源程損序和.O話UD文件宋，未縣全部暗完成弟的同拘學(xué)提志交本巾次上監(jiān)機的.O莖UD文件溝。登錄息時必興須輸詢?nèi)胝嫒鰧嵉脑儗W(xué)號貫和姓晝名，杰否則請后果負(fù)自負(fù)挎。要伙求：授文件科夾(命名哲：學(xué)別號+姓名),文件肢夾(命名耳：源選程序)+(學(xué)號+姓名)羞(第一勤講實驗胸