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 17:06:36 浏览: 54
很好的实验任务,需要实现一个基本的分页存储管理系统。下面是我给出的一个C++的实现,仅供参考。
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
const int PAGE_NUM = 16; // 物理块数
const int PAGE_SIZE = 4; // 每页大小
vector<int> page_table(PAGE_NUM, 0); // 初始化物理块
// 打印物理块状态
void print_page_table() {
cout << "物理块状态:" << endl;
for (int i = 0; i < PAGE_NUM; i++) {
if (i % PAGE_SIZE == 0 && i != 0) {
cout << endl;
}
cout << page_table[i] << " ";
}
cout << endl;
}
// 分配空间
void allocate_space(int job_id, int job_size) {
int page_count = job_size / PAGE_SIZE;
if (job_size % PAGE_SIZE != 0) {
page_count++;
}
int allocated_pages = 0;
vector<int> job_pages;
for (int i = 0; i < PAGE_NUM; i++) {
if (page_table[i] == 0) {
allocated_pages++;
page_table[i] = job_id;
job_pages.push_back(i);
if (allocated_pages == page_count) {
cout << "分配成功!" << endl;
cout << "作业 " << job_id << " 占用物理块为:";
for (int j = 0; j < job_pages.size(); j++) {
cout << job_pages[j] << " ";
}
cout << endl;
return;
}
}
}
// 没有足够的空间
cout << "分配失败!" << endl;
}
// 释放空间
void release_space(int job_id) {
bool exist = false;
for (int i = 0; i < PAGE_NUM; i++) {
if (page_table[i] == job_id) {
exist = true;
page_table[i] = 0;
}
}
if (exist) {
cout << "作业 " << job_id << " 已释放空间!" << endl;
} else {
cout << "作业 " << job_id << " 不存在!" << endl;
}
}
// 将行列坐标转换为物理块号
int get_page_num(int row, int col) {
return row * PAGE_SIZE + col;
}
// 初始化内存
void init_memory() {
cout << "请输入初始内存空间各个物理块情况,1表示已分配,0表示未分配:" << endl;
for (int i = 0; i < PAGE_NUM; i++) {
int row = i / PAGE_SIZE;
int col = i % PAGE_SIZE;
cin >> page_table[i];
}
}
int main() {
init_memory();
while (true) {
cout << "请选择操作:1.分配空间 2.释放空间 3.查看内存状态 4.退出" << endl;
int choice;
cin >> choice;
switch (choice) {
case 1: {
int job_id, job_size;
cout << "请输入作业ID和大小(单位:页):" << endl;
cin >> job_id >> job_size;
allocate_space(job_id, job_size);
break;
}
case 2: {
int job_id;
cout << "请输入作业ID:" << endl;
cin >> job_id;
release_space(job_id);
break;
}
case 3:
print_page_table();
break;
case 4:
return 0;
}
}
return 0;
}
```
这个实现中,我们使用了一个vector来表示物理块的状态,0表示未分配,非0表示已分配的作业ID。每一页的大小为4个字节,因此可以根据行列坐标计算出物理块号。在实现中,我们还考虑了一些情况,例如作业不能同名,作业空间回收时要判断作业是否存在等。