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: 2023-12-17 10:04:43 浏览: 29
以下是基于Python实现的基本分页存储管理系统:
```python
import math
# 初始化内存空间
def init_memory(memory, row, col):
for i in range(row):
for j in range(col):
memory[i][j] = 1 if (i+j)%2 == 0 else 0
# 显示内存空间
def show_memory(memory, row, col):
print('Memory Status:')
for i in range(row):
for j in range(col):
print(memory[i][j], end=' ')
print()
# 分配作业
def allocate_job(memory, row, col, job_id, job_size):
page_num = math.ceil(job_size / col) # 计算所需物理块数
allocated_blocks = [] # 保存已分配物理块的编号
for i in range(row):
for j in range(col):
if memory[i][j] == 0:
memory[i][j] = 1 # 修改内存状态
block_id = i*col + j # 计算物理块编号
allocated_blocks.append(block_id) # 添加已分配物理块编号
if len(allocated_blocks) == page_num:
print(f'Job {job_id} allocated successfully!')
print(f'Physical blocks: {allocated_blocks}')
return allocated_blocks
print(f'Error: Job {job_id} failed to allocate memory!')
return None
# 回收作业
def free_job(memory, row, col, job_id, allocated_blocks):
for block_id in allocated_blocks:
i, j = block_id // col, block_id % col # 计算物理块的行列编号
memory[i][j] = 0 # 修改内存状态
print(f'Job {job_id} freed successfully!')
# 主函数
def main():
row, col = 8, 8 # 设置内存大小
memory = [[0] * col for _ in range(row)] # 初始化内存空间
init_memory(memory, row, col) # 随机初始化部分内存块
show_memory(memory, row, col) # 显示内存状态
while True:
choice = input('Enter your choice (1: allocate, 2: free, 3: show, 4: exit): ')
if choice == '1':
job_id = input('Enter job id: ')
job_size = int(input('Enter job size: '))
allocated_blocks = allocate_job(memory, row, col, job_id, job_size)
if allocated_blocks is not None:
# 将已分配物理块的编号保存到字典中
job_dict[job_id] = allocated_blocks
elif choice == '2':
job_id = input('Enter job id to free: ')
allocated_blocks = job_dict.get(job_id, None)
if allocated_blocks is not None:
free_job(memory, row, col, job_id, allocated_blocks)
del job_dict[job_id] # 从字典中删除已回收作业的信息
else:
print(f'Error: Job {job_id} not found!')
elif choice == '3':
show_memory(memory, row, col)
elif choice == '4':
break
else:
print('Error: Invalid choice!')
if __name__ == '__main__':
job_dict = {} # 保存已分配作业的信息
main()
```
以上代码实现了基本的分页存储管理功能,包括初始化内存空间、分配作业、回收作业和显示内存状态。其中,内存空间以二维矩阵的形式表示,初始化时可以由用户输入部分已分配物理块的状态;分配作业时,根据作业大小计算所需物理块数,并在内存空间中查找空闲物理块进行分配;回收作业时,根据作业编号查找已分配物理块的编号,并将对应的内存块状态修改为未分配。可以通过不断地输入选择来测试程序的各项功能。