PowerVM动态分区迁移准备过程
PowerVM动态分区迁移准备过程
动态分区迁移（Live Partition Mobility，以下简称LPM）是IBM 基于POWER6 技术提供的新特性，它特指将运行AIX 或Linux 操作系统的逻辑分区从一台物理系统迁移到另外一台完全不同的物理系统的过程。在这个过程中，操作系统和应用程序不受任何破坏，对外提供的服务也不受任何影响。
1，LPM 的主要用途
LPM 给与管理员更灵活的控制职能，目前它的用途主要体现在以下几个方面：
当逻辑分区所在的系统需要Firmware 或者硬件的升级，但是这个逻辑分区由于正对外提供服务而不能关闭时，就可以利用LPM 功能将它先迁移到另一台物理系统上，待升级完毕后，再将逻辑分区迁移回来。
可以用来平衡日益增长的工作量和资源需求，将服务较少的多个逻辑分区迁移到同一台物理系统上，然后将多余的物理系统关闭，从而降低能耗。这个也符合了目前提倡的绿色环保的理念。
随着业务的发展，逻辑分区上的工作量可能会越来越大，这时可以利用LPM 功能将逻辑分区迁移到资源更多的物理系统上，以提供更优质的服务。
当物理系统的硬件存在潜在问题时，可以利用LPM 功能将其上正在提供服务的逻辑分区迁移到安全的系统上。
当用户购买了更新型号的硬件时，也可以利用LPM 功能将以前提供服务的逻辑分区迁移到新机器上。
未来LPM 功能将会发挥越来越大的作用。试想一下：对外提供服务的逻辑分区都将不被固定在一个硬件系统上，而是随着服务规模和硬件环境的变化，随时被迁移到另外的系统上。
2，术语
在讲述LPM 准备过程之前，让我们首先了解一下涉及到的术语：
活动分区
（Mobile Partition）
被迁移的逻辑分区。
源系统
（Source System）
活动分区原来所在的系统
目标系统
（Target System）
活动分区将要被迁移到的系统。
VIOS
（Virtual I/O Server）即虚拟I/O 服务器。是一个安装了特殊定制的AIX 操作系统的逻辑分区。它可以将各种物理资源转化为虚拟资源，从而使得各个逻辑分区通过VIOS 来共享这些物理资源。
HMC （Hardware Management Con
sole）即硬件管理平台。用来管理一台或多台系统的平台，它有自己独立的硬件。用户可以通过HMC 的可视化界面或命令行对逻辑分区和系统等进行一系列的管理工作。
IVM （Integrated Virtualizatio
n Manager）即集成虚拟化管理器。相比HMC 而言，它没有独立的硬件，而是通过软件来实现对一台系统的管理。是一个轻量级的系统管理器，可以看作是简化了的HMC。
FSP
（Flexible Service Proces
sor）Power 服务器中用来管理主机硬件的板卡，系统插电后FSP 即开始工作。该板上有插口用于将系统连接到HMC 网络。可以通过ASMI （Advanced System Management Interface）控制FSP 进而执行电源重启、查看系统信息等操作。
MSP
（Mover Service Partition
）即移动服务分区。VIOS 的一个系统设置，由它控制是否允许迁移逻辑分区的状态。
RMC （Resource Monitor and C
ontrol）RMC 是一个分布式的框架和体系结构，它允许HMC 和被管理的逻辑分区进行通讯
更多的基本概念和操作过程可以通过查看参考资源。
3，LPM 及其分类
标准的LPM 过程是由验证操作和迁移操作两部分组成的。即：
验证操作（Validation）：验证是进行LPM 之前可选的一步操作，它可以帮助用户检查环境是否已经准备就绪。验证操作提供的错误信息和警告信息可以帮助用户及时修正错误，以保证迁移过程的顺利进行。
迁移操作（Migration）：由HMC 或IVM 提供的功能。使用迁移操作，可以完成活动分区从源系统到目标系统的动态分区迁移。
LPM 按照逻辑分区的情况分为下面两种类型的迁移：
冷迁移（Inactive Migration）：被迁移的逻辑分区是断电的。在参考资料中称为非活动迁移，在本文中将使用冷迁移这个翻译。
热迁移（Active Migration）：被迁移的逻辑分区是不断电的，且一直对外提供服务。在迁移过程中逻辑分区能继续提供服务，不会影响用户行为。在参考资源中称为活动迁移，在本文中将使用热迁移这个翻译。
LPM 按照系统的管理方式分为下面两种类型的迁移：
HMC 之间的动态分区迁移：逻辑分区使用HMC 管理的LPM。
IVM 之间的动态分区迁移：逻辑分区使用IVM 管理的LPM。
4，LPM 的准备过程
无论我们选择进行冷迁移还是热迁移，首先物理系统的硬件要符合LPM 功能的特定要求，然后还需对其环境进行特殊的配置以满足LPM 操作的条件。冷迁移相比于热迁移在系统配置方面要宽松一些，下面仅以热迁移为例进行说明，没有明确说明的条件均适用于冷、热迁移。
主要准备过程包括以下若干方面：
上面的LPM 准备过程在红皮书《IBM PowerVM Live Partition Mobility 》中都有所涉及，所以本文只就LPM 准备环境过程中的最重要、最困难和最繁琐的部分进行着重讲解，并且结合
在LPM 测试过程中发现的问题进行分析。
4.1,FSP 的设置
查看是否已激活了PowerVM 企业版代码
LPM 是PowerVM 企业版才支持的功能，所以在进行LPM 操作之前，要首先确认FSP 上已经激活了PowerVM 企业版的代码。以HMC 管理的系统为例，可以通过
在HMC 的Server Management -> Servers 里选定系统，打
开Properties -> Capability 进行查看。如果PowerVM 企业版代码已激活，
则Active Partition Mobility Capable 和Inactive Partition Mobility Capable 的值
为True，如图 1 所示。
图 1. 通过HMC 查看系统是否已经激活了PowerVM 企业版代码
LPM 的详细信息可以在Migration 标签页中查看，如图 2 所示。
图 2. 查看LPM 的详细信息
4.2 ,LMB 的修改
跟操作系统管理虚拟内存类似，PowerVM Hypervisor 以逻辑内存块（Logical Memory Block，以下简称LMB）而不是字节为单位管理服务器的物理内存。LPM 要求源系统和目标系统上LMB 大小的设置必须相同。我们可以通过ASMI 对其进行修改。具体的修改步骤为，打开ASMI 页面，
在Performance Setup 部分进行LMB 的修改，如图 3 所示。
图 3. 修改LMB 的大小
FSP 的LMB 设置还需要注意：LMB 的修改结果一定是要重启整台系统后才够生效。
4.3建立密钥认证
LPM 功能仅限于在两种类型的管理方式上使用：即源服务器和目标服务器使用同一台或两台不同
的HMC 管理，或源服务器和目标服务器均使用IVM 管理。目前还不支持HMC 和IVM 之间
的LPM 功能。
当LPM 操作发生在两台HMC 之间时，需要为这它们建立密钥认证。分别登陆到两台HMC 上，执行mkauthkey 命令。以hmc-gira 和hmc-folk 这两台HMC 为例，后者的IP 地址
是9.3.117.211，建立密钥认证的过程如清单 1 所示（需要在hmc-folk 上执行类似的操作），即：先在.ssh 目录下的authorized_keys2 文件中查找，如果密钥已经写入该文件，则hmc-gira 已经建立了与hmc-folk 的密钥认证，否则执行mkauthkey 命令。
清单 1. 使用mkauthkey 命令建立密钥认证实例
建立密钥认证后，如有需要，可以查看authorized_keys2 文件获取具体的密钥。
在没有建立密钥认证的HMC 之间执行LPM 的验证操作时，会得到如图 4 所示的错误信息。图 4. HMC 之间没有建立密钥认证时，执行LPM 验证操作的错误信息
IVM 之间的迁移同样需要建立密钥认证，否则也会出现类似的错误信息，清单 2 给出的是
在IVM 上使用命令行进行验证操作时得到的错误信息。
清单 2. 在IVM 上执行LPM 验证的错误信息
IVM 之间密钥认证的建立方法与HMC 相同，这里不再累述。
4.5 源系统和目标系统的Firmware 版本的兼容
源系统和目标系统的Firmware 版本要分别符合LPM 功能的要求，才能够进行LPM 的操作。仅仅满足这个条件还不够，还要注意源系统和目标系统的Firmware 版本是否兼容。在表 1 中，我们可以看到在各种Firmware 版本的对LPM 的支持。
表 1. 源系统和目标系统的Firmware 版本对LPM 的支持
清单 3 列出的是Firmware 不兼容时出现的错误信息。
4.6，启用源VIOS 和目标VIOS 的MSP 功能
激活MSP 功能后，VIOS 就具备了分区迁移的功能，它可以通过VASI 适配器与hypervisor 进行通讯，进行数据拷贝等操作。因为热迁移涉及到对内存、处理器和其它各种资源状态等动态数据的拷贝，所以需要MSP 参与进来。对于冷迁移则没有这个要求。
为了满足不同迁移类型的要求，建议打开源系统和目标系统的MSP 功能，否则会出现如图 5 所示的的错误信息。
图 5. 没有启用MSP 功能时，执行LPM 验证操作的错误信息
具体的开启MSP 功能的步骤是：
打开HMC，进System Management -> Servers 选项。
选择要修改的系统。
选择VIOS 的逻辑分区，在左键菜单中选择Property。
在Property 的General 标签页中进行修改。
具体如图 6 所示：
图 6. 设置MSP 功能
4.7 VIOS 的内存设置
活动分区运行一般的程序时，是不需要对VIOS 的内存进行特殊设置的。但是当活动分区负载较大时，就要为VIOS 分配较多的内存（建议至少为2GB），以满足分区迁移过程中VIOS 大量拷贝并传送活动分区内存时的资源需求。如果被迁移分区是共享内存（Active Memory Sharing，更多内容请查看参考资源）分区或VIOS 是页面交换分区时，则VIOS需要配置更多的内存（建议至少为3GB）来避免内存的不足。否则LPM 在迁移期间会停滞在0% 的进度，但是在验证阶段不会出现任何错误或者警告。
这是因为：
VIOS 的MSP 代码会因为得不到足够的内存而中止。
entstat 是AIX 操作系统提供的命令，用于显示以太网设备驱动器和设备统计信息。该命令在内存不足的时也会中止。
活动分区上RMC 连接的建立
在执行热迁移的活动分区上需要建立RMC 连接，否则在LPM 验证阶段会得到如图7 所示的错误信息：
图7. 活动分区没有建立RMC 连接时，执行LPM 验证操作的错误信息
使用 lsrsrc IBM.ManagementServer 命令来查看 RMC 连接是否建立，当该命令没有输出或者返回的 Man agerType 属性值不为 HMC 时，说明该活动分区上的 RMC 连接没有建立。清单 4 给出了在一个已经建立RMC 连接的逻辑分区上执行 lsrsrc IBM.ManagementServer 命令的输出。
清单 4. lsrsrc IBM.Management Server 命令验证 RMC 连接是否建立
RMC 连接的建立方法可以查看参考资源。
4.8 活动分区上物理 I/O 设备的使用
执行热迁移的活动分区不允许分配任何物理或者专属的 I/O 设备，否则在 LPM 验证阶段就会得到如图 8 所示的错误信息。如果活动分区的物理 I/O 设备在当前的概要文件 (Profile) 中被标为 desired，可以使用 DLPAR（Dynamic Logical Partitioning）操作将其移除，如果被标为 required，则只能在关闭该活动分区后，修改概要文件来将其删除。
进行冷迁移的活动分区虽然不受此条件的约束，但是物理或者专属的 I/O 设备是不会被迁移的，只有虚拟设备才会被成功迁移。
图 8. 活动分区使用物理 I/O 设备时，执行 LPM 验证操作的错误信息
4.9 SAN 存储的设置
执行 LPM 操作的源系统和目标系统都必须以 SAN 存储作为它们的外部存储。将源系统和目标系统物理上连接到相同的 SAN 存储，然后通过 SAN 交换机（SAN Switch）进行分组（Zone）操作使它们能够访问相同的 SAN 逻辑单元。
判断系统上是否连接了 SAN 存储，可以登陆到 VIOS 上，如清单 5 所示的方法进行查看，要注意观察第二个数据是否为“Available”，如果为 Defined，则系统并不是真的可以访问 SAN 存储。
清单 5. 在 VIOS 上查看系统上的 SAN 硬盘情况
源系统和目标系统是否连接相同的 SAN 逻辑单元，可以通过 SAN 逻辑单元的唯一标识字符串进行验证。登陆到 VIOS，使用下面的命令分别查看源系统和目标系统的每个 SAN 逻辑单元，比较对应的 SAN 逻辑单元的 lun_id 属性值是否相同，如清单 6 所示。
清单 6. SAN 硬盘的 lun_id 和 reserve_policy 属性
$ lsdev -dev hdisk21 -attr
attribute value description user_settable PCM PCM/friend/fcpother Path Control
FALSE
Module
algorithm fail_over Algorithm TRUE
TRUE
clr_q no Device CLEARS its
Queue on error
TRUE
dist_err_pcnt 0 Distributed Error
Percentage
TRUE
dist_tw_width 50 Distributed Error
Sample Time
hcheck_cmd test_unit_rdy Health Check TRUE
Command
TRUE
hcheck_interval 60 Health Check
Interval
hcheck_mode nonactive Health Check Mode TRUE
location Location Label TRUE
FALSE
lun_id 0x400040fa00000000 Logical Unit
Number ID
TRUE
lun_reset_spt yes LUN Reset
Supported
max_retry_delay 60 Maximum Quiesce
TRUE
Time
TRUE
max_transfer 0x40000 Maximum TRANSFER
Size
node_name 0x5005076304ffce9f FC Node Name FALSE
pvid none Physical volume
FALSE
identifier
q_err yes Use QERR bit TRUE
q_type simple Queuing TYPE TRUE
queue_depth 16 Queue DEPTH TRUE
TRUE
reassign_to 120 REASSIGN time out
value
reserve_policy no_reserve Reserve Policy TRUE
rw_timeout 30 READ/WRITE time
TRUE
out value
scsi_id 0x89800 SCSI ID FALSE
TRUE
start_timeout 60 START unit time
out value
unique_id 200B75CMRY200FA07210790003IBMfcp Unique device
FALSE
identifier
FALSE
ww_name 0x50050763043bce9f FC World Wide
Name
在确认了源系统和目标系统能访问相同的 SAN 逻辑单元后，还要注意 SAN 逻辑单元的 reserve_poli cy 属性值是否已经修改为 no_reserve，如上面的清单 6 所示。
如果 reserve_policy 的属性值不是 no_reserve，则使用下面的命令进行修改。
# chdev -dev hdiskX -attr reserve_policy=no_reserve
如果参与迁移的 SAN 逻辑单元的 reserve_policy 属性没有被设置为 no_reserve，则在执行 LPM 验证操作时会得到如图 9 所示的错误信息：
图 9. SAN 硬盘的 reserve_policy 属性值不为 no_reserve 时，执行 LPM 验证操作的错误信息
4.10 网络设置
进行 LPM 操作的系统必须使用虚拟网卡。如果使用的是物理网卡，则需要自己创建 SEA（Shared Eth ernet Adapter），并且对其进行配置，使系统能够通过它连接到外部网络。
当源系统和目标系统属于同一网段时，他们只要都使用虚拟网卡即可。但是当源系统和目标系统分属于不同的网段时，则需要在路由器上进行特殊配置，使目标系统的网络也位于源系统的网络之内，这样活动分区从源系统迁移到目标系统后，该分区还可以通过网络进行访问。除此之外 HMC 上还要进行额外的VLAN 添加操作。
举例说明，比如源系统是 dock，它位于 9.3.103 网段，目标系统是 solar，它位于 9.3.111 网段。为了使活动分区能够成功的从 dock 系统迁移到 solar 系统，且迁移后的活动分区仍然可以访问，需要为 solar 系统添加 9.3.103 这个 VLAN。这样 solar 系统也被置于 dock 系统的 VLAN 之内了。同样如果还想将活动分区从 solar 系统迁移回 dock 系统，就需要为 dock 系统添加 9.3.111 这个 VLAN。这样活动分区就可以在 dock 系统和 solar 系统之间来回迁移了。
具体的 VLAN 添加过程是：在 HMC 上选定要进行添加操作的 VIOS，依次选择 Configuration -> Man age Profile -> Virtual Adapter -> Edit Ethernet，输入要添加的 VLAN ID，然后点击添加，如图 1 0 所示。当然，在 HMC 上进行 VLAN 的添加操作之前，必须首先在路由器上进行设置，以保证物理上的确可以访问这个 VLAN。
图 10. 分别为源 VIOS 和目标 VIOS 添加额外虚拟网络
4.11 HEA 网卡用于 LPM
当源系统或目标系统上的 VIOS 使用 HEA 网卡作为基础网络时，要将 VIOS 所使用的 HEA 网卡的物理端口设置为混杂模式，如图 11 所示。该过程不需要重启整个系统。然后将其创建成 SEA，使用虚拟网络。
图 11. 设置 HEA 网卡的物理端口为混杂模式
4.12 概要文件的重命名
LPM 功能允许用户对活动分区迁移后的概要文件（Profile）进行重新命名，如图 12 所示。如果用户不指定新的名字，迁移后在目标系统上将继续使用源系统上的概要文件的名字，如果用户给出的概要文件的名字与源系统上的另一个概要文件的名字相同，则另一个概要文件将被覆盖。
图 12. 给迁移后的 Profile 重命名
在源系统上对活动分区执行的 DLPAR 操作将使它的内存、处理器、虚拟适配器或者其它某一方面发生改变，它的状态就不再与当前概要文件的描述一致。对于这种情况，活动分区在目标系统上应该尽量不要使用原来的概要文件名字，以免引起混淆。这时在迁移过程中就可利用 LPM 的概要文件重命名功能，而且新概要文件的名字要尽量反映出当前活动分区上用户最关注的特征。
下面将用一个反例说明恰当使用概要文件重命名功能的重要性。源系统 A，目标系统 B，活动分区 ml par，mlpar 在源系统上的当前概要文件为 memory2G。在迁移前使用 DLPAR 操作为 mlpar 添加了 1GB 内存，然后对 mlpar 执行 LPM 操作将其从系统 A 迁移到系统 B，并没有重新命名概要文件。这样 mlpa r 在系统 B 的当前概要文件仍为 memory2G。将 mlpar 从系统 B 迁移回系统 A 时，仍然没有对概要文件重新命名。这样虽然概要文件是 memory2G，但 mlpar 的实际内存已经是 3GB 了。此时概要文件的名称并没有真正的描述出逻辑分区的实际情况，会给用户造成错觉。
4.13 处理器兼容问题
活动分区上运行的操作系统，有时候因为版本低的原因无法支持某些新型的处理器，这会限制活动分区在处理器型号不同的系统之间进行迁移的灵活性。处理器兼容模式为这种情况提供了解决的方法，而不需要升级活动分区上正在运行的操作系统。
处理器兼容模式是一个由 hypervisor 指定给逻辑分区的值，它指明了该逻辑分区正常工作时所处的处理器环境。处理器兼容模式能让目标系统提供一个目前处理器环境的子环境，使得被迁移的活动分区使用的版本较低的操作系统能够成功地在这个子环境下运行，从而实现不同处理器的系统之间的 LPM。
可以通过 HMC 设置逻辑分区的处理器兼容模式，如图 13 所示：
图 13. 设置逻辑分区的处理器兼容模式
举例说明一下处理器兼容模式在 LPM 中的应用：源系统的处理器型号为 POWER6，目标系统的处理器型号为 POWER6+，活动分区的处理器兼容模式为默认，如图 14 所示，此时这个活动分区获得的处理器环境为 POWER6。将活动分区从源系统迁移到目标系统后，它的处理器兼容模式仍为默认，且它当前获得的处理器环境实际上仍为 POWER6。但当我们在目标系统上重新激活了该活动分区后，它的处理器环境会变为POWER6+。从这个例子中可以看到处理器兼容模式在这次 LPM 的操作中发挥的作用。但是因为处理器兼容模式的限制，该活动分区不可以迁移回来了，除非将它的处理器兼容模式修改为 POWER6，重新激活该活动分区使设置生效才能够再次进行 LPM 操作。
图 14. 不同的处理器兼容模式：POWER6+、POWER6
目标系统所支持的处理器模式可以在 HMC 上使用 lssyscfg 命令进行查看，如清单 7 所示。
清单 7. 查看系统所支持的处理器兼容模式
表 2 给出了热迁移的处理器兼容模式支持矩阵表。该表由两大部分构成，即源系统环境和目标系统环境，系统环境又由系统处理器型号、用户设定处理器兼容模式、实际处理器兼容模式三部分组成。
用户设定处理器兼容模式是指用户在 HMC 中为逻辑分区所指定的处理器兼容模式。逻辑分区实际所获得的处理器兼容模式不一定与用户设定一致。Hypervisor 为逻辑分区指定实际处理器兼容模式时主要考虑以下两方面因素：
逻辑分区上正运行的操作系统所支持的处理器能力。
用户所设定的处理器兼容模式。
当用户激活一个逻辑分区时，hypervisor 会首先查看用户设定的处理器兼容模式，然后判断逻辑分区上正运行的操作系统是否支持该模式。如果支持，则它会被指定为该处理器兼容模式。在这种情况下，逻
辑分区的实际处理器兼容模式与用户设定一致。否则，hypervisor 会给逻辑分区指定最满足操作系统所支持的且最贴近于用户设定的处理器兼容模式。
从表 2 可以得出如下规律：
如果能够进行迁移，则在迁移前后，用户设定处理器兼容模式不变。 如果能够进行迁移，则在迁移前后，实际处理器兼容模式不变。
从低版本到高版本系统进行迁移时，如果操作系统支持，则重新激活逻辑分区后，将得到更多的处理器兼容模式。
不支持从高版本到低版本系统的迁移。 表 2. 热迁移的处理器兼容模式支持矩阵表 源系统环境 目标系统环境
源系统
迁移前设定模式 迁移前实际模式
目标系统 迁移后设定模式 迁移后实际模式
POWER6TM
缺省
POWER6 或 POWER5TM
POWER6 缺省 POWER6 或 POWER5
POWER6 POWER6
POWER6 或 POWER5 POWER6 POWER6 Power6 或 POWER5
POWER6 POWER6 加强
POWER6 加强或 POWER5 POWER6 POWER6 加强 Power6 加强或 POWER5
POWER6 默认 POWER6 或 POWER5 POWER6+TM
默认
POWER6+（重新激活逻辑分区后）或 POWER6 或 POWER5 POWER6 POWER6 POWER6 或 POWER5 POWER6+ POWER6
POWER6 或 POWER5
POWER6
POWER6 加强
Power6 加强或 Power5 POWER6+ 不能迁移，因为
POWER6+ 不支持
POWER6 加强
不能迁移，因为 Power6+ 不支持 Power6 加强
POWER6+ 默认
POWER6+，
POWER6，POWER5 POWER6+ 默认
POWER6+ 或 POWER6 或 POWER5
POWER6+ POWER6+ POWER6+，
POWER6，
POWER5
POWER6+ POWER6+ POWER6+ 或 POWER6 或 POWER5
POWER6+
POWER6+ 加强 POWER6+ 加强
或 POWER5 POWER6+ POWER6+ 加强 POWER6+ 加强或 POWER5
POWER6+ POWER6 POWER6 或 POWER5 POWER6+ POWRE6 POWER6 或 POWER5
POWER6+ 默认
POWER6+ 或
POWER6 默认
如果是 POWER6+ 则不能进行迁移，因为
POWER6 或 POWER5
POWER6 不支持 POWER6+，如果是 POWER6 或 POWER5 则迁移后也为 POWER6 或 POWER5
POWER6+ POWER6+ POWER6+ 或
POWER6 或
POWER5
POWER6 不能迁移，因为
POWER6 不支持
POWER+
如果是 POWER6+ 则不能进行迁移，因为 POWER6 不支持 POWER6+，如果是 POWER6 或 POWER5 则迁移后也为 POWER6 或 POWER5
POWER6+
POWER6+ 加强 POWER6+ 加强
或 POWER5
POWER6 不能迁移，因为 POWER6 不支持
POWER6+ 加强
如果是 POWER6+ 加强则不能迁移，因为
POWER6 不支持 POWER6+ 加强；如果是 POWER5 则迁移后也为 POWER5 POWER6+ POWER6
POWER6 或 POWER5
POWER6 POWER6
POWER6 或 POWER5
4.14 LPM 的命令行模式
通常情况下，用户更习惯于使用 HMC 和 IVM 提供的可视化界面进行 LPM 操作，但是 LPM 也提供了命令行模式供用户使用。和可视化界面相比，命令行模式省去了和 HMC 、IVM 交互带来的滞后操作，所以速度更快。在进行 LPM 的准备过程中，命令行模式会被频繁的使用，甚至可以被编写到脚本中进行环境的自动化检查。
小结
本文归纳了 LPM 的准备过程中涉及到的工作，重点介绍了 FSP 、 HMC 、源系统和目标系统、活动分区、存储和网络的准备过程。并结合在 LPM 测试过程中遇到的种种问题，着重介绍了 LPM 中概要文件重命名和处理器兼容模式的问题。
实验三动态分区存储管理方式的主
实验三动态分区存储管理方式的主存分配回收 一、实验目的 深入了解动态分区存储管理方式主存分配回收的实现。 二、实验预备知识 存储管理中动态分区的管理方式。 三、实验内容 编写程序完成动态分区存储管理方式的主存分配回收的实现。实验具体包括： 首先确定主存空间分配表；然后采用最优适应算法完成主存空间的分配和回收；最后编写主函数对所做工作进行测试。 四、提示与讲解 动态分区管理方式预先不将主存划分成几个区域，而把主存除操作系统占用区域外的空间看作一个大的空闲区。当作业要求装入主存时，根据作业需要主存空间的大小查询主存内各个空闲区，当从主存空间中找到一个大于或等于该作业大小的主存空闲区时，选择其中一个空闲区，按作业需求量划出一个分区装入该作业。作业执行完后，它所占的主存分区被收回，成为一个空闲区。如果该空闲区的相邻分区也是空闲区，则需要将相邻空闲区合并成一个空闲区。 实现动态分区的分配和回收，主要考虑的问题有三个： 第一，设计记录主存使用情况的数据表格，用来记录空闲区和作业占用的区域；第二，在设计的数据表格基础上设计主存分配算法；第三，在设计的数据表格基础上设计主存回收算法。 首先，考虑第一个问题： 设计记录主存使用情况的数据表格，用来记录空闲区和作业占用的区域。 由于动态分区的大小是由作业需求量决定的，故分区的长度是预先不固定的，且分区的个数也随主存分配和回收变动。总之，所有分区情况随时可能发生变化，数据表格的设计必须和这个特点相适应。由于分区长度不同，因此设计的表格应该包括分区在主
存中的起始地址和长度。由于分配时空闲区有时会变成两个分区： 空闲区和已分分区，回收主存分区时，可能会合并空闲分区，这样如果整个主存采用一张表格记录已分分区和空闲区，就会使表格操作繁琐。主存分配时查找空闲区进行分配，然后填写已分配区表，主要操作在空闲区；某个作业执行完后，将该分区变成空闲区，并将其与相邻的空闲区合并，主要操作也在空闲区。 由此可见，主存的分配和回收主要是对空闲区的操作。这样为了便于对主存空间的分配和回收，就建立两张分区表记录主存使用情况，一张表格记录作业占用分区的 “已分配区表”；一张是记录空闲区的“空闲区表”。这两张表的实现方法一般有两种，一种是链表形式，一种是顺序表形式。在实验中，采用顺序表形式，用数组模拟。由于顺序表的长度必须提前固定，所以无论是“已分配区表”还是“空闲区 表”都必须事先确定长度。它们的长度必须是系统可能的最大项数，系统运行过程中才不会出错，因而在多数情况下，无论是“已分配区表”还是“空闲区表”都有空闲栏目。已分配区表中除了分区起始地址、长度外，也至少还要有一项“标志”，如果是空闲栏目，内容为“空”，如果为某个作业占用分区的登记项，内容为该作业的作业名；空闲区表中除了分区起始地址、长度外，也要有一项“标志”，如果是空闲栏目，内容为“空”，如果为某个空闲区的登记项，内容为“未分配”。在实际系统中，这两表格的内容可能还要多，实验中仅仅使用上述必须的数据。为此, “已分配区表”和“空闲区表”在实验中有如下的结构定义。 已分配区表的定义： #define n 10// 假定系统允许的最大作业数量为n struct {float address;// 已分分区起始地址 float length; // 已分分区长度，单位为字节 int flag;// 已分配区表登记栏标志, “0表”示空栏目，实验中只支持一个字符的作业名}used_table[n];// 已分配区表 空闲区表的定义：
实验五 动态分区存储管理
实验五动态分区存储管理 一、实验目的 深入了解采用动态分区存储管理方式的内存分配回收的实现。通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解，熟悉动态分区存储管理的内存分配和回收。 二、实验内容 编写程序完成动态分区存储管理方式的内存分配回收。 具体包括：确定内存空间分配表； 采用最优适应算法完成内存空间的分配和回收； 编写主函数对所做工作进行测试。 三、设计思路 整体思路： 动态分区管理方式将内存除操作系统占用区域外的空间看成一个大的空闲区。当作业要求装入内存时，根据作业需要内存空间的大小查询内存中的各个空闲区，当从内存空间中找到一个大于或等于该作业大小的内存空闲区时，选择其中一个空闲区，按作业需求量划出一个分区装人该作业，作业执行完后，其所占的内存分区被收回，成为一个空闲区。如果该空闲区的相邻分区也是空闲区，则需要将相邻空闲区合并成一个空闲区。 设计所采用的算法： 采用最优适应算法，每次为作业分配内存时，总是把既能满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业。但最优适应算法容易出现找到的一个分区可能只比作业所需求的长度略大一点的情行，这时，空闲区分割后剩下的空闲区就很小以致很难再使用，降低了内存的使用率。为解决此问题，设定一个限值minsize，如果空闲区的大小减去作业需求长度得到的值小于等于minsize，不再将空闲区分成己分分区和空闲区两部分，而是将整个空闲区都分配给作业。 内存分配与回收所使用的结构体： 为便于对内存的分配和回收，建立两张表记录内存的使用情况。一张为记录作业占用分 区的“内存分配表”，内容包括分区起始地址、长度、作业名/标志（为0时作为标志位表示空栏目）；一张为记录空闲区的“空闲分区表”，内容包括分区起始地址、长度、标志（0表空栏目，1表未分配）。两张表都采用顺序表形式。
动态分区式存储管理
可变分区存储管理 设计思路： 整体思路： 可变分区管理方式将内存除操作系统占用区域外的空间看做一个大的空闲区。当作业要求装入内存时，根据作业需要内存空间的大小查询内存中的各个 空闲区，当从内存空间中找到一个大于或等于该作业大小的内存空闲区时，选择其中一个空闲区，按作业需求量划出一个分区装人该作业，作业执行完后，其所占的内存分区被收回，成为一个空闲区。如果该空闲区的相邻分区也是空闲区，则需要将相邻空闲区合并成一个空闲区。 设计所才用的算法： 采用最优适应算法，每次为作业分配内存时，总是把既能满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业。但最优适应算法容易出现找到的一个分区可能只比作业所需求的长度略大一点的情行，这时，空闲区分割后剩下的空闲区就很小以致很难再使用，降低了内存的使用率。为解决此问题，设定一个限值min size，如果空闲区的大小减去作业需求长度得到的值小于等于min size，不再将空闲区分成己分分区和空闲区两部分，而是将整个空闲区都分配给作业。 内存分配与回收所使用的结构体： 为便于对内存的分配和回收，建立两张表记录内存的使用情况。一张为记录作业占用分区的“内存分配表”，内容包括分区起始地址、长度、作业名/标志（为0时作为标志位表示空栏目）；一张为记录空闲区的“空闲分区表”，内容包括分区起始地址、长度、标志（0表空栏目，1表未分配）。两张表都采用顺序表形式。 关于分配留下的内存小碎片问题： 当要装入一个作业时，从“空闲分区表”中查找标志为“ 1”（未分配）且满足作业所需内存大小的最小空闲区，若空闲区的大小与作业所需大小的差值小于或等于min size，把该分区全部分配给作业，并把该空闲区的标志改为“0”（空栏目）。同时，在已分配区表中找到一个标志为“ 0”的栏目登记新装人作业所占用分区的起始地址，长度和作业名。若空闲区的大小与作业所需大小的差值大于
动态分区分配方式模拟
使用动态分区分配方式的模拟 1内容 （1）用C语言分别实现采用首次适应算法和最佳适应算法的动态分区分配过程alloc( )和回收过程free( )。其中，空闲分区通过空闲分区链来管理：在进行内存分配时，系统优先使用空闲区低端的空间。 （2）假设初始状态下，可用的内存空间为640KB，并有下列的请求序列：?作业1申请130KB。 ?作业2申请60KB。 ?作业3申请100KB。 ?作业2释放60KB。 ?作业4申请200KB。 ?作业3释放100KB。 ?作业1释放130KB。 ?作业5申请140KB。 ?作业6申请60KB。 ?作业7申请50KB。 ?作业6释放60KB。 请分别采用首次适应算法和最佳适应算法，对内存块进行分配和回收，要求每次分配和回收后显示出空闲分区链的情况。 2、示例程序： //Tittle: 使用动态分区算法的模拟 //author: XuYongzhen #include
实验五动态分区存储管理模拟
实验五动态分区存储管理模拟 一、实验目的 深入了解可变分区存储管理式主存分配回收的实现。 二、实验预备知识 可变分区存储管理式不预先将主存划分成几个区域，而把主存除操作系统占用区域外的空间看作一个大的空闲区。当进程要求装入主存时，根据进程需要主存空间的大小查询主存各个空闲区，当从主存空间找到一个大于或等于该进程大小要求的主存空闲区时，选择其中一个空闲区，按进程需求量划出一个分区装入该进程。进程执行完后，它所占的主存分区被回收，成为一个空闲区。如果该空闲区的相邻分区也是空闲区，则需要将相邻空闲区合并成一个空闲区。 这个实验主要需要考虑三个问题： (1)设计记录主存使用情况的数据表格，用来记录空闲区和进程占用的区域； (2)在设计的数据表格基础上设计主存分配算法； (3)在设计的数据表格基础上设计主存回收算法。 首先，考虑第一个问题：设计记录主存使用情况的数据表格，用来记录空闲区和进程占用的区域。 由于可变分区的大小是由进程需求量决定的，故分区的长度是预先不固定的，且分区的个数也随主存分配和回收而变动。总之，所有分区情况随时可能发生变化，数据表格的设计必须和这个特点相适应。由于分区长度不同，因此设计的表格应该包括分区在主存中的起始地址和长度。由于分配时空闲区有时会变成两个分区：空闲区和已分分区，回收主存分区时，可能会合并空闲分区，这样如果整个主存采用一表格记录已分分区和空闲区，就会使表格操作繁琐。主存分配
时查找空闲区进行分配，然后填写已分分区表，主要操作在空闲区；某个进程执行完成后，将该分区变成空闲区，并将其与相邻空闲区合并，主要操作也在空闲区。由此可见，主存分配和回收主要是对空闲区的操作。 这样，为了便于对主存空间的分配和回收，就建立两分区表记录主存使用情况，一表格记录进程占用分区的“已分分区表”；一是记录空闲区的“空闲区表”。这两表的实现法一般有两种，一种是链表形式，一种是顺序表形式。在实验中，采用顺序表形式，用数组模拟。由于顺序表的长度必须提前固定，所以无论是“已分分区表”还是“空闲区表”都必须事先确定长度。它们的长度必须是系统可能的最大项数，系统运行过程中才不会出错，因而在多数情况下，无论是“已分分区表”还是“空闲区表”都有空闲栏目。已分分区表中除了分区起始地址、长度外，也至少还要有一项“标志”，如果是空闲栏目，容为“空”，如果为某个进程占用分区的登记项，容为该进程的进程名；空闲区表中除了分区起始地址、长度外，也要有一项“标志”，如果是空闲栏目，容为“空”，如果为某个空闲区的登记项，容为“未分配”。在实际系统中，这两个表格的容可能还要更多，实验中仅仅使用上述必须的数据。为此，“已分分区表”和“空闲区表”在实验中有如下的结构定义： 已分分区表的定义： #define n 10 //假定系统允的进程数量最多为n struct { float address; //已分分区起始地址 float length; //已分分区长度，单位为字节
固定分区存储管理
理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （ 2013 —2014 学年第一学期） 课程名称：操作系统开课实验室：信自楼444 2013年 11月28 日 注：报告容按下列的要求进行。 一、实验目的 通过编写固定分区存储管理的模拟程序，加深对操作系统存储管理功能中的固定分区管理方式、主存分配表等相应知识的理解。 通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解，熟悉可变分区存储管理的存分配和回收。 二、实验题目 1.设计一个固定分区分配的存储管理方案。并模拟实现分区的分配和回收过程。 2.必须建立分区表，记录空闲区与占用区的状况。
本系统将存用户空间划分为五个大小不固定的分区，其分区大小由用户输入决定。在每个分区只装入一道作业，这样把用户空间划分为几个分区，便允许几道作业并发运行。当有一个空闲分区时，便可以从外存的后备队列中选择一个适当大小的作业装入该分区，当该作业结束时又可以从后备作业队列中找出另一作业调入该分区。 每个存空间是一个Node型的对象。Node类有一个三个参数的构造函数。分别为：分区号、起始地址、大小。然后就是一些属性的get、set方法和一个打印其属性的函数。四个数据域分别为：属性m_No用来表示该存空间的序号。属性m_Addr用来表示存分区的起始地址。属性m_Size用来表示存空间的大小。属性m_State表示存空间的是否已分配的状态标志。若该存空间已分配，m_TaskNo表示占有该存空间的任务序号。否则没有实际意义。 在用户申请任务的存空间时，提示用户输入任务号和其需要的存空间大小。 流程图 主程序：
释放存空间算法
动态分区存储管理系统分解
操作系统原理 课程设计报告 题目：动态分区分配存储管理系统 所在学院：计算机科学与技术学院 班级： 11级计算机科学与技术(非师) 学号： 20111202052 姓名：吴创连 指导教师：黄侠剑 2014年3月18
目录 1 引言 (1) 2 需求分析 (1) 3 概要设计 (1) 4 详细设计 (1) 4.1问题描述和分析 (1) 4.2程序流程图 (2) 4.3数据结构体分析 (3) 4.4主要程序代码分析 (4) 5 调试与操作说明 (11) 5.1初始界面 (11) 5.2模拟内存分配 (12) 5.3回收内存界面 (12) 5.4最佳适应算法的实现 (13) 5.5最坏适应算法的实现 (13) 6总结与体会 (13)
1 引言 操作系统是最重要的系统软件，同时也是最活跃的学科之一。我们通过操作系统可以理解计算机系统的资源如何组织，操作系统如何有效地管理这些系统资源，用户如何通过操作系统与计算机系统打交道。 存储器是计算机系统的重要组成部分，近年来，存储器容量虽然一直在不断扩大，但仍不能满足现代软件发展的需要，因此，存储器仍然是一种宝贵而又紧俏的资源。如何对它加以有效的管理，不仅直接影响到存储器的利用率，而且还对系统性能有重大影响。而动态分区分配属于连续分配的一种方式，它至今仍在内存分配方式中占有一席之地。 2 需求分析 动态分区分配是根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间。在实现动态分区分配时，将涉及到分区分配中所用的数据结构、分区分配算法和分区的分配和回收操作这样三个问题。常用的数据结构有动态分区表和动态分区链。在对数据结构有一定掌握程度的情况下设计合理的数据结构来描述存储空间，实现分区存储管理的内存分配功能，应该选择最合适的适应算法（最佳适应算法，最坏适应算法），在动态分区存储管理方式中主要实现内存分配和内存回收算法，在这些存储管理中间必然会有碎片的产生，当碎片产生时，进行碎片的拼接等相关的内容。 3 概要设计 本程序采用机构化模块化的设计方法，共分为两大模块。 1．最佳适应算法实现 它从全部空闲区中找出能满足作业要求的、且大小最小的空闲分区，这种方法能使碎片尽量小。为适应此算法，空闲分区表（空闲区链）中的空闲分区要按从小到大进行排序，自表头开始查找到第一个满足要求的自由分区分配。 2.最坏算法实现 最坏适应分配算法要扫描整个空闲分区或链表，总是挑选一个最大的空闲分区分割给作业使用。该算法要求将所有的空闲分区按其容量从大到小的顺序形成一空闲分区链，查找时只要看第一个分区能否满足作业要求。 4 详细设计 4.1 问题描述和分析 系统应利用某种分配算法，从空闲分区链表中找到所需大小的分区，如果空闲分区大小
动态分区分配方式的模拟C语言代码和C代码
实验三使用动态分区分配方式的模拟 1、实验目的 了解动态分区分配方式中使用的数据结构和分配算法，并进一步加深对动态分区存储管理方式及其实现过程的理解。 2、实验内容 (1) 用C语言分别实现采用首次适应算法和最佳适应算法的动态分区分配过程alloc( )和回收过程free( )。其中，空闲分区通过空闲分区链来管理：在进行内存分配时，系统优先使用空闲区低端的空间。 (2) 假设初始状态下，可用的内存空间为640KB，并有下列的请求序列： ?作业1申请130KB。 ?作业2申请60KB。 ?作业3申请100KB。 ?作业2释放60KB。 ?作业4申请200KB。 ?作业3释放100KB。 ?作业1释放130KB。 ?作业5申请140KB。 ?作业6申请60KB。 ?作业7申请50KB。 ?作业6释放60KB。 请分别采用首次适应算法和最佳适应算法，对内存块进行分配和回收，要求每次分配和回收后显示出空闲分区链的情况。 程序代码——C语言实现 #include
void Init() //空闲分区链的初始化 { node *p; p=(node *)malloc(sizeof(node)); p->before=&L; p->after=NULL; p->size=640; p->address=0; p->state=0; L.after=p; L.before=NULL; L.size=0; U.next=NULL; n=&U; } node *search(int a) { node *p=L.after; if(p==NULL) { printf("没有空闲的区域!"); p=NULL; return p; } else { while(p!=NULL && a>p->size) p=p->after; if(p==NULL) { printf("没有找到合适的空闲空间!"); p=NULL; return p; } else return p; } } void recovery(int a,int b) //内存回收算法 {
动态分区存储管理的模拟实现
计算机科学与工程学院学生实验报告 专业计算机科学与技术班级 学号姓名 课程名称操作系统课程类型专业必修课 实验名称动态分区存储管理的模拟实现 实验目的： 1.熟悉动态分区存储管理方式下，主存空间的分配和回收算法。 2.提高C语言编程能力。 实验内容： 假设主存当前状态如右表所示： 系统采用最佳适应分配算法为作业分配主存空间， 而且具有紧凑技术。请编程完成以下操作： (1). 输出此时的已分配区表和未分配区表； (2). 装入 Job3(15K)，输出主存分配后的已分配 区表和未分配区表； (3). 回收 Job2所占用的主存空间，输出主存回收 后的已分配区表和未分配区表； (4).装入 Job4(130K)，输出主存分配后的已分配 区表和未分配区表。 实验要求 1.数据结构参考定义如下，也可根据需要进行改进： (1)已分配区表： #define n 10 /*假定系统允许的最大作业数量为n，n值为10*/ struct {int number; /*序号*/ int address; /*已分配分区起始地址，单位为KB */ int length; /*已分配分区长度，单位KB*/ float flag; /*已分配区表登记栏标志，0：空表项，否则为作业名；*/
}used_table[n]; /*已分配区表*/ (2)未分配区表： #define m 10 /*假定系统允许的空闲区表最大为m，m值为10*/ struct {int number; /*序号*/ int address; /*空闲区起始地址，单位为KB */ int length; /*空闲区长度，单位为KB*/ int flag; /*空闲区表登记栏标志，0：空表项；1：空闲区*/ }free_table[m]; /*空闲区表*/ 2.以allocate命名主存分配所用的过程或函数（算法参考课件），要将各种情况考虑周全。 3.以reclaim命名主存回收所用的过程或函数（算法参考课件），要将各种情况考虑周全。 4.画出算法实现的N-S流程图。 5.程序调试、运行成功后，请老师检查。 实验步骤： 1.分配内存，结果如下图：
最新c++动态分区分配算法模拟(操作系统课程设计)
c++动态分区分配算法模拟(操作系统课程 设计)
课程设计 课程设计名称：操作系统课程设计 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 课程设计时间：6月13日-——6月17日
计算机科学专业课程设计任务书 说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页
1：需求分析 （1）用C语言实现采用首次适应算法的动态分区分配过程alloc()和回收过程free()。其中，空闲分区通过空闲分区链表来管理，在进行内存分配时，系统优先使用空闲区低端的空间。 （2）假设初始状态下，可用的内存空间为640KB，并有下列的请求序列：作业1申请130KB；作业2申请60KB；作业3申请100KB；作业2释放60KB；作业4申请200 KB；作业3释放100 KB；作业1释放 130 KB；作业5申请140 KB；作业6申请60 KB；作业7申请 50KB；作业6释放60 KB。采用首次适应算法进行内存块的分配和回 收，同时显示内存块分配和回收后空闲内存分区链的情况。 2：概要设计 （1）数据结构：作业队列数据结构，用于存储待处理作业；阻塞作业队列数据结构，用于存储阻塞的作业。已分配内存块的双向链表，记录当前系 统已分配的各个内存块；未分配内存块的双向链表，记录系统中剩余的 各个内存块；系统内存分配总情况的结点对象，记录系统中阻塞的作业 总数，已分配的内存块数，剩余的内存块数。 （2）主函数：对作业队列、阻塞队列、已分配内存块链表、未分配内存块链表、系统总内存分配情况结点对象进行初始化，调用分配函数或回收函 数，循环处理11个作业步。 （3）分配函数alloc()：首次适应算法检索未分配的内存块链表，若找到合适的内存块，则加以判断，空闲内存块大小减去作业去请求内存块大小小于
动态分区分配管理系统
动态分区分配管理系统 学院 专业 学号 学生姓名 指导教师姓名 2014年3月14 日
目录 1程序设计的内容和相关的要求---------------------------------2 2程序总的功能说明--------------------------------------------3 3程序的模块的说明--------------------------------------------4 4程序设计的流程图--------------------------------------------5 5程序的操作说明及运行结果-----------------------------------7 6源程序-------------------------------------------------------11 7心得体会----------------------------------------------------27
1程序设计的内容和相关的要求： 课程设计的目的：操作系统课程设计是计算机学院重要的教学环节，它为学生提供了一个既动手又动脑，将课本上的理论知识和实际有机的结合起来，独立分析和解决实际问题的机会。 ● 进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 ● 培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 ● 提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。 ● 提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能 力。 实现的任务：编写一个动态分区分配程序。 设计内容： 用高级语言编写和调试一个动态分区内存分配程序，演示实现下列两种动态分区分配算法 1.首次适应算法 2.循环首次适应算法 设计要求： 1.内存中有0-100M的空间为用户程序空间，最开始用户空间是空闲的； 2.作业数量、作业大小、进入内存空间、运行时间需要通过界面进行输入； 3.可读取样例数据（要求存放在外部文件夹中）进行作业数量、作业大小、进图内存时间、运行时间的初始化； 4.根据作业进图内存的时间，采用简单的先进先出原则进行从外村到内存的调度，作业具有等待（从外存进入内存执行）、装入（在内存可执行）、结束（运行结束，退出内存）三种状态。（为了简化，不考虑cpu的调度与切换，运行时间为作业在内存中驻留的时间）； 5.能够自动进行内存分配与回收，可根据需要自动进行紧凑与拼接操作，所有过程均有动态图形变化的显示； 6.采用可视化界面，可随时暂停显示当前内存分配和使用情况图。 2程序总的功能说明： 本程序可以从界面直接输入作业并进行动态的内存分配，也可以自动地生成作业文件并自行调度进行内存分配，每次分配可以选择两种算法（首次适应算法和循环首次算法）中的一种，每次作业结束后可以进入操作主界面进行再次作业的操作。 首次适应算法（First-fit）：当要分配内存空间时，就查表，在各空闲区中查找满足大小要求的可用块。只要找到第一个足以满足要球的空闲块就停止查找，并把它分配出去；
存储管理练习题一(带答案)
存储管理练习题一 一、单项选择题 1.采用可重入程序是通过使用（）的法来改善响应时间的。 A 减少用户数目 B 改变时间片长短 C 加快对换速度 D 减少对换信息量 （D可重入程序是指该程序被某进程调用，但还未结束，又被另一个进程调用。 可重入程序是通过减少对换信息量来改善系统响应时间的。 可重入程序主要通过共享来使用同一块存储空间的，或者通过动态的式将所需的程序段映射到相关进程中去，其最大的优点是减少了对程序段的调入调出。由此来减少对换信息量。 ） 2.段式存储管理中，用于记录作业分段在主存中的起始地址和长度的是（） A 基址寄存器和很长寄存器 B 段表 C 界限寄存器 D 上、下限寄存器 答案：B 3.固定分区存储管理中，CPU在执行作业的指令时，均会核对不等式（）是否成立，若不成立，则产生地址越界中断事件，中止该指令的执行。 A 界限寄存器≤绝对地址≤最址 B 下限地址≤绝对地址<上限地址 C 基址寄存器容≤绝对地址≤限长寄存器容 D基址寄存器容<绝对地址<限长寄存器容 答案：B 固定分区存储管理（适合多道程序设计） 1.分区的定义 固定分区存储管理是把主存储器中可分配的用户区域预先划分成若干个连续区，每一个连续区称为一个分区。 2.固定分区存储管理的特点 （1）分区大小固定
（2）分区数目固定。 3.主存空间的分配与回收 存储管理设置“分区分配表”来说明各分区的分配和使用情况。表中指出各分区的起始地址和长度，并为每个分区设置一个标志位。标志位为“0”表示分区空间，非“0”表示分区已被占用。当有作业要装入分区，存储管理分配主存区域时，根据作业地址空间的长度与标志为“0”的分区的长度比较，当有分区长度能容纳该作业时，则把作业装入该分区，且把作业名填到占用标志位上。否则，该作业暂时不能装入。作业运行结束后，根据作业名查分区分配表，把该分区的占用标志置成“0”以示空闲。 4.地址转换和存储保护 因作业存放区域不会改变，可采用静态重定位式把作业装入所在的分区号，且把该分区的下限地址和上限地址分别送入下限寄存器和上限寄存器中。处理器执行该作业的指令时必须核对：“下限地址≤绝对地址≤上限地址”如此等式不成立，产生“地址越界”中断事件。 5.为了提高主存空间的利用率，可以采用如下几种措施： （1）根据经常出现的作业的大小和数量来划分分区，尽可能使各个分区被充分利用。 （2）划分分区时按分区的大小顺序排列，低地址部分是较小的分区，高地址部分是较大的分区。 （3）按作业对主存空间的需求量排成多个作业队列，每个作业队列中的各作业依次装入一个一个固定的分区中，每次装一个作业；不同作业队列中的作业分别依次装入不同的分区中；不同的分区中可同时装入作业；某作业队列为空时；
循环首次适应的动态分区分配算法模拟
课程设计报告 课程设计题目：循环首次适应的动态分区分配算法模拟 专业：计算机科学与技术 班级：10204102 姓名：谱 学号: 10204102 指导教师:高小辉 2013年1月11 日
目录 一．循环首次适应算法 (3) 1. 概述 (3) 2．需求分析 (3) 二．实验指导 (4) 1.基本思想 (4) 2．数据结构 (4) 三．运行环境 (6) 四．流程图 (6) 五．循环首次适应算法代码 (5) 六．调试结果 (11) 七、总结 (14) 八．参考文献 (14)
一．循环首次适应算法 1.概述： 该算法是由首次适应算法演变而成的。在为进程分配内存空间时，不再是每次都从链首开始查找，而是从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找，直至找到一个能满足要求的空闲分区，从中划出一块的请求大小相等的内存空间分配给作业。为实现该算法，应设置一起始查找指针，用于指示下一次起始查询的空闲分区，并采用循环查找方式，即如果最后一个（链尾）空闲分区的大小仍不能满足要求，则返回到第一个空闲分区，比较大小是否满足，找到后，应调整起始查询指针。 2. 需求分析 了解动态分区分配中使用的数据结构和分配算法，并进一步加深对动态分区存储管理方式及其实现过程的理解。采用首次适应算法的动态分区分配过程alloc()和回收过程free()。 空闲分区通过空闲分区链表来管理，在进行内存分配时，系统优先使用空闲区低端的空间，即每次分配内存空间是总是从低址部分开始进行循环，找到第一个合适的空间，便按作业所需分配的大小分配给作业。 作业完成时，需要释放作业所占空间，此时要考虑到四种情况： (1)回收区与插入点的前一个空闲分区相邻接。此时将二者合并，修改前一 分区的大小。 (2)回收区与插入点的后一空闲分区相邻接，将二者合并，用回收区的首址 作为新空闲区的首址。 (3)回收区同时与插入点的前后两个空闲分区相邻接，三者合并，使用前一空 闲分区的表项和首址。 (4)回收区单独存在。 二、实验指导 1．基本思想 动态分区是指系统不预先划分固定分区，而是在装入程序的时候划分内存区域，使得为程序分配的分区大小恰好等于该程序的需求量，且分区的个数是动态的。显然动态分区有较大的灵活性，较之固定分区能获得好的内存利用率。 2．数据结构 动态分区管理可以用两种数据结构实现，一种是已分配区表和空闲区表，也就是用预先定义好的系统空间来存放空间分配信息。
动态分区分配存储管理系统
动态分区分配存储管理系统 学院 专业 学号 学生姓名 指导老师 2014年3月19日
目录 一、设计目的与内容 (3) 1、设计目的 (3) 2、设计内容 (3) 3、设计要求 (3) 二、算法的基本思想 (3) 1、首次适应算法 (3) 2、循环首次适应算法 (3) 三、主要功能模块流程图 (4) 1、主函数流程图....................................................................................................................... .4 2、首次适应算法流程图........................................................................................................... .5 3、循环首次适应算法流程图................................................................................................... .6 四、系统测试..................................................................................................................................... .7 输入界面，按要求输入： (7) 五、结论 (8) 六、源程序 (9)
固定分区存储管理
昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （ 2013 —2014 学年第一学期） 课程名称：操作系统开课实验室：信自楼444 2013年 11月28 日 注：报告内容按下列的要求进行。 一、实验目的 通过编写固定分区存储管理的模拟程序，加深对操作系统存储管理功能中的固定分区管理方式、主存分配表等相应知识的理解。 通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解，熟悉可变分区存储管理的内存分配和回收。 二、实验题目 1.设计一个固定分区分配的存储管理方案。并模拟实现分区的分配和回收过程。 2.必须建立分区表，记录空闲区与占用区的状况。 3.流程图按选定的算法自己完成。
三、算法设计的思想或流程图 本系统将内存用户空间划分为五个大小不固定的分区，其分区大小由用户输入决定。在每个分区只装入一道作业，这样把用户空间划分为几个分区，便允许几道作业并发运行。当有一个空闲分区时，便可以从外存的后备队列中选择一个适当大小的作业装入该分区，当该作业结束时又可以从后备作业队列中找出另一作业调入该分区。 每个内存空间是一个Node型的对象。Node类有一个三个参数的构造函数。分别为：分区号、起始地址、大小。然后就是一些属性的get、set方法和一个打印其属性的函数。四个数据域分别为：属性m_No用来表示该内存空间的序号。属性m_Addr用来表示内存分区的起始地址。属性m_Size用来表示内存空间的大小。属性m_State表示内存空间的是否已分配的状态标志。若该内存空间已分配，m_TaskNo表示占有该内存空间的任务序号。否则没有实际意义。 在用户申请任务的内存空间时，提示用户输入任务号和其需要的内存空间大小。 流程图 主程序：
操作系统课程设计动态分区分配存储管理
操作系统课程设计 动态分区分配存储管理 吕 霆 计算机10-01班 设计题目 学 号 专业班级 学生姓名 指导教师
第一章课程设计概述 1.1 设计任务: 动态分区分配存储管理 1.2 设计要求 建立描述内存分配状况的数据结构； 建立描述进程的数据结构； 使用两种方式产生进程：（a）自动产生，（b）手工输入； 在屏幕上显示内存的分配状况、每个进程的执行情况； 建立分区的分配与回收算法，支持紧凑算法； 时间的流逝可用下面几种方法模拟：（a）按键盘，每按一次可认为过一个时间单位； (b) 响应WM_TIMER； 将一批进程的执行情况存入磁盘文件，以后可以读出并重放； 支持算法：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法：最坏适应算法。1.3 设计目的 旨在让我们更好的了解动态分区管理方面的知识. 第二章原理及算法描述 2.1动态分区分配算法原理 首次适应算法 * 算法概述：分配内存时，从链首开始顺序查找，找到满足的空闲分区则划出空间分配，余下的空闲空间仍保留在空闲链表中 * 实现方法：分配时从数组第一个元素开始比较，若符合条件则将该元素减去对应作业的值 循环首次适应算法 * 算法概述：由首次适应算法演变，只是每次分配改为由上一次找到的空闲分区开始查找 * 实现方法：在首次适应算法的基础上增加一个值用于记录找到的空闲分区的位置 最佳适应算法 * 算法概述：每次为作业分配内存时，总是把能满足要求、又是最小的空闲分区
分配给作业 * 实现方法：我们决定每次分配先把空闲分区按从小到大的顺序排列，然后将第一个匹配分区分配给作业 最坏适应算法 * 算法概述：每次为作业分配内存时，总是挑选一个最大的空闲分区分割给作业使用 * 实现方法：算法与最佳适应算法几乎相同，仅在排序时把空闲分区表按从大到小的顺序排列，所以未作详细注释 回收分区 当进程运行完毕释放内存时,系统根据回收区的首址,从空闲区链(表)中找到相应的插入点,此时可能出现以下四种情况之一; 1)回收区与插入点的前一个空闲分区F1相邻接,此时应将回收区与插入点的前一分 区合并,不必为回收区分配新表项,而只需修改其前一分区F1的大小. 2)回收分区与插入点的后一空闲分区F2相邻接,此时也可将两分区合并,形成新的 空闲分区,但用回收区的首址作为新空闲区的首址,大小为两者之和. 3)回收区同时与插入点的前,后两个分区邻接,此时将三个分区合并,使用F1的表项 和F1的首址,取消F2的表项,大小为三者之和. 4)回收区既不与F1相邻接,又不与F2邻接.这时应为回收区单独建立一新表项,填 写回收区的首址和大小,并根据其首址插入到空闲链中的适当位置. 紧凑算法 通过移动内存中的作业的位置,以把原来多个分散的小分区拼接成一个大分区的方法. 第三章开发环境 此程序是本人利用c++语言在vs2012的开发环境中实现的 第四章程序实现--数据结构 #include
动态分区存储管理
《操作系统》课程实验报告实验名称：动态分区存储管理 姓名： 学号： 地点： 指导老师： 专业班级：
一、实验目的： 1、熟悉并掌握动态分区分配的算法。 2、熟悉并掌握动态分区中分区回收的各种情况，并能够实现分区合并。 二、实验内容：用高级语言模拟实现动态分区存储管理，要求： 1、分区分配算法至少实现首次适应算法、最佳适应算法和最坏适 应算法中的至少一种。熟悉并掌握各种算法的空闲区组织方式。 2、分区的初始化——可以由用户输入初始分区的大小。（初始化后 只有一个空闲分区，起始地址为0，大小是用户输入的大小） 3、分区的动态分配过程：由用户输入作业号和作业的大小，实现 分区过程。 4、分区的回收：用户输入作业号，实现分区回收，同时，分区的 合并要体现出来。（注意：不存在的作业号要给出错误提示！） 5、分区的显示：任何时刻，可以查看当前内存的情况（起始地址 是什么，大小多大的分区时空闲的，或者占用的，能够显示出 来） 6、要求考虑：（1）内存空间不足的情况，要有相应的显示； （2）作业不能同名，但是删除后可以再用这个名字； （3）作业空间回收是输入作业名，回收相应的空间，如果这个作业名不存在，也要有相应的提示。 三、实验代码 #include
第3章存储管理同步练习及答案
第3章存储管理 一、单项选择题 1．为避免主存中各种作业相互干扰，必须进行（） A 重定位 B 地址映射 C 地址转换 D 存储保护 2．固定分区存储管理中，CPU在执行作业的指令时，均为核对不等式（）是否成立，若不成立，则产生地址越界中断事件，终止该指令的执行。 A 界限地址≤绝对地址≤最大地址 B 下限地址≤绝对地址<上限地址 C 基址寄存器内容≤绝对地址≤限长寄存器内容 D 基址寄存器内容<绝对地址≤限长寄存器内容 3．在请求分页系统中，LRU算法是指（）。 A 最早进入内存的页先淘汰 B 近期最长时间以来没被访问的页先淘汰 C 近期被访问次数最少的页先淘汰 D 以后再也不用的页面先淘汰 4．虚拟存储器是（）。 A 可以提高计算机运算速度的设备 B 容量扩大了主存的实际空间 C 通过SPOOLING技术实现的 D 可以容纳和超出主存容量的多个作业同时运行的一个地址空间 5．下列存储管理方式中，相比而言，碎片最少，而且主存利用率最高的是（）。 A 固定分区 B 可变分区 C 单用户连续存储管理 D 页式 6．采用可变分区存储管理主存时，使用移动技术可以（）。 A 加快作业执行速度 B 集中分散的空闲区 C 扩大主存容量 D 加快地址转换 7．在一个请求页式存储管理中，一个程序的页面走向为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，并且采用LRU算法。设分配给程序的存储块数M分别为3和4，在访问总发生的缺页次数F为（）。 A M=3,F=8;M=4,F=5 B M=3,F=10;M=4,F=8 C M=3,F=9;M=4,F=10 D M=3,F=7;M=4,F=6 8.单道系统中经常采用的存储管理方式是（）存储管理。 A 固定分区 B 单用户连续 C 可变分区 D 页式 9．请求页式管理中，缺页中断率与进程所分得的内存页面数、（）和进程页面流的走向等因素有关。 A 页表的地址 B 置换算法 C 外存管理算法 D 进程调度算法 10．下列存储管理方式中，一般采用静态重定位方式进行逻辑地址到物理地址转换的是（）。 A 固定分区 B 段页式 C 可变分区 D 页式 11．下列管理方式中，能实现虚拟存储器的是（）。 A 单用户连续方式 B 页式存储管理 C 固定分区D可变分区 12．所谓LFU页面置换算法，是指（）。 A 驻留在内存中的页面随便挑选一页淘汰 B 将驻留在内存中时间最长的页页淘汰 C 将驻留在内存中最近最久未使用的一页淘汰 D 将驻留在内存中最近最不经常用的一页淘汰 13．页式存储管理中，每当CPU形成一个有效的地址时，则要查找页面。这一工作是由（）实现的。 A 查表程序 B 存取控制 C 硬件自动 D 软件自动 14．设基址寄存器的内容为1000，在采用动态重定位的系统中，当执行指令“LOAD A 2000”时，操作数的实际地址是（）。 A 1000 B 2000 C 3000 D 4000 15．虚拟内存的容量受到（）的限制。
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