三、实验任务 用高级语言模拟实现基本分页存储管理, 实现以下功能: 1. 内存空间的初始化——可以由用户输入初始内存空间各个物理块情况。(用二维矩阵的方式按物理块号,逐行给出每个物理块的状态,1——表示已分配,0——表示未分配,并能够将行标、列标转换为对应的物理块号,以查看或修改每一个块的状态,要求:初始时部分物理块已分配); 2. 基本分页的分配过程:由用户输入作业号和作业的大小(这里的大小是逻辑页面数),实现分配过程:空间充足,分配,修改状态矩阵的相应位置的值(值由0转变为1),并用专门的数据记录下该作业占用的物理块的块号,以备删除作业时回收空间; 3. 作业空间的回收:用户输入作业号,实现分区回收(通过相应的数据结构找到该作业占有的物理块号,将块号转变成对应的行标、列标,将对应位置的值由1转变成0就完成了回收); 4. 分区的显示:任何时刻,可以查看当前内存的情况(显示记录内存情况的矩阵的值)。 四、实验要求 1. 测试数据可以随机输入或从文件中读入。 2. 编程语言可以使用C,C++,JAVA或其他语言。 3. 模拟程序要考虑以下情况: (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。
时间: 2023-12-05 22:06:36 浏览: 93
本任务可以使用C、C++或Java等高级语言来实现。下面是一个C++的示例代码:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
const int MAX_SIZE = 100; // 内存最大大小
const int PAGE_SIZE = 4; // 页面大小
struct Job {
int id; // 作业编号
int size; // 作业大小,以页面数为单位
vector<int> pages; // 作业所占用的物理块号
};
int memory[MAX_SIZE]; // 内存状态矩阵,1表示已分配,0表示未分配
// 将物理块号转换为行号和列号
void getRowAndCol(int blockId, int& row, int& col) {
row = blockId / PAGE_SIZE;
col = blockId % PAGE_SIZE;
}
// 将行号和列号转换为物理块号
int getBlockId(int row, int col) {
return row * PAGE_SIZE + col;
}
// 初始化内存状态矩阵
void initMemory() {
cout << "请输入初始内存空间各个物理块情况:" << endl;
for (int i = 0; i < MAX_SIZE; i++) {
if (i % PAGE_SIZE == 0) {
cout << endl;
}
cin >> memory[i];
}
}
// 显示内存状态矩阵
void showMemory() {
cout << "内存当前状态:" << endl;
for (int i = 0; i < MAX_SIZE; i++) {
if (i % PAGE_SIZE == 0) {
cout << endl;
}
cout << memory[i] << " ";
}
cout << endl;
}
// 分配物理块给作业
void allocate(Job& job) {
int count = 0; // 统计已分配的物理块个数
int i = 0;
while (count < job.size) {
if (i >= MAX_SIZE) {
cout << "内存空间不足!" << endl;
return;
}
if (memory[i] == 0) {
memory[i] = 1;
job.pages.push_back(i);
count++;
}
i++;
}
}
// 回收作业所占用的物理块
void deallocate(Job& job) {
for (int i = 0; i < job.pages.size(); i++) {
int blockId = job.pages[i];
int row, col;
getRowAndCol(blockId, row, col);
memory[blockId] = 0;
}
job.pages.clear();
}
// 根据作业编号查找作业
Job* findJob(vector<Job>& jobs, int jobId) {
for (int i = 0; i < jobs.size(); i++) {
if (jobs[i].id == jobId) {
return &jobs[i];
}
}
return NULL;
}
int main() {
vector<Job> jobs; // 作业列表
initMemory();
while (true) {
cout << "请输入要进行的操作:" << endl;
cout << "1. 分配空间" << endl;
cout << "2. 回收空间" << endl;
cout << "3. 显示内存状态" << endl;
cout << "4. 退出程序" << endl;
int choice;
cin >> choice;
switch (choice) {
case 1: {
int jobId, size;
cout << "请输入作业编号和大小(以页面数为单位):" << endl;
cin >> jobId >> size;
if (findJob(jobs, jobId) != NULL) {
cout << "作业编号已存在!" << endl;
} else {
Job job;
job.id = jobId;
job.size = size;
allocate(job);
jobs.push_back(job);
cout << "分配成功!" << endl;
}
break;
}
case 2: {
int jobId;
cout << "请输入要回收的作业编号:" << endl;
cin >> jobId;
Job* job = findJob(jobs, jobId);
if (job == NULL) {
cout << "作业不存在!" << endl;
} else {
deallocate(*job);
jobs.erase(job);
cout << "回收成功!" << endl;
}
break;
}
case 3: {
showMemory();
break;
}
case 4: {
return 0;
}
default: {
cout << "输入有误,请重新输入!" << endl;
break;
}
}
}
return 0;
}
```
该程序可以实现基本的分页存储管理功能,包括初始化内存空间、分配空间、回收空间和显示内存状态。用户可以通过输入操作编号来选择相应的操作。其中,分配空间需要输入作业编号和大小,回收空间需要输入作业编号。如果输入的作业编号不存在,则会提示作业不存在。如果内存空间不足,则会提示分配失败。
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