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)。
时间: 2023-12-18 10:04:59 浏览: 214
这是一个比较典型的操作系统课程设计题目,需要用到二维数组和一些基本的算法思想。下面是我用 Python 语言写的一个示例程序:
```python
# 定义物理块数量和每个物理块的大小
BLOCK_NUM = 64
BLOCK_SIZE = 256
# 初始化内存空间
memory = [[1 if j < 2 else 0 for j in range(BLOCK_SIZE)] for i in range(BLOCK_NUM)]
# 显示当前内存状态
def show_memory():
for i in range(BLOCK_NUM):
print(f"Block {i:2d}:", end="")
for j in range(BLOCK_SIZE):
print(memory[i][j], end="")
print()
# 分配作业
def allocate(job_id, page_count):
# 找到第一个连续的未分配的物理块
start_block = -1
for i in range(BLOCK_NUM):
if memory[i][0] == 0:
free_blocks = 1
for j in range(1, BLOCK_SIZE):
if memory[i][j] == 0:
free_blocks += 1
if free_blocks == page_count:
start_block = i
break
else:
free_blocks = 0
if start_block >= 0:
break
if start_block >= 0:
# 修改状态矩阵和记录表
for i in range(page_count):
memory[start_block + i][0] = job_id
print(f"Allocate {page_count} pages for job {job_id} at block {start_block} to {start_block + page_count - 1}.")
else:
print(f"Cannot allocate {page_count} pages for job {job_id}.")
# 回收作业
def deallocate(job_id):
# 找到该作业占用的物理块号
blocks = []
for i in range(BLOCK_NUM):
if memory[i][0] == job_id:
blocks.append(i)
if len(blocks) == 0:
print(f"Job {job_id} does not exist.")
else:
# 修改状态矩阵
for block in blocks:
for j in range(BLOCK_SIZE):
memory[block][j] = 0
print(f"Deallocate job {job_id}.")
# 主程序
if __name__ == "__main__":
# 显示初始内存状态
print("Initial memory state:")
show_memory()
# 分配作业
allocate(1, 4)
allocate(2, 3)
allocate(3, 2)
allocate(4, 1)
# 显示分配后的内存状态
print("Memory state after allocation:")
show_memory()
# 回收作业
deallocate(2)
deallocate(4)
# 显示回收后的内存状态
print("Memory state after deallocation:")
show_memory()
```
上面的程序用一个二维数组 `memory` 来表示内存空间,其中第一列用来记录每个物理块的状态(0 表示未分配,其他数表示作业编号)。可以通过调用函数 `show_memory()` 来显示当前内存状态。
分配作业时,我们需要找到第一个连续的未分配的物理块,并将相应的状态矩阵和记录表修改。具体实现可以用两个嵌套的循环来遍历状态矩阵,以找到第一个连续的未分配的物理块。
回收作业时,我们需要找到该作业占用的所有物理块,并将相应的状态矩阵修改。具体实现可以用一个循环来遍历状态矩阵,以找到所有占用该作业的物理块。
在主程序中,我们首先显示初始的内存状态,然后分配一些作业,再显示分配后的内存状态,最后回收一些作业,再显示回收后的内存状态。
当然,这只是一个简单的示例程序,实际应用中还需要考虑很多细节问题,比如如何处理作业大小超过物理块数量的情况,如何处理作业大小不是整数倍的情况等等。
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