设计程序模拟内存的动态分区内存管理方法。内存分区使用分区(说明)表进行管理,采用最先适应算法从分区表中寻找空闲区进行分配,考虑内存回收时相邻空闲区的合并 Python

时间: 2023-11-22 08:55:56 浏览: 91
以下是一个简单的Python程序,用于模拟内存的动态分区内存管理方法,采用最先适应算法进行内存分配和回收时自动合并相邻空闲区。此程序使用一个分区表来管理内存分区。 ``` class MemoryManager: def __init__(self, total_size): self.total_size = total_size self.partition_table = [{'size': total_size, 'status': 'free'}] def allocate(self, size): for partition in self.partition_table: if partition['status'] == 'free' and partition['size'] >= size: partition_index = self.partition_table.index(partition) if partition['size'] == size: self.partition_table[partition_index]['status'] = 'allocated' else: new_partition = {'size': size, 'status': 'allocated'} self.partition_table.insert(partition_index, new_partition) self.partition_table[partition_index+1]['size'] -= size return True return False def deallocate(self, size): for partition in self.partition_table: if partition['status'] == 'allocated': if partition['size'] == size: partition_index = self.partition_table.index(partition) self.partition_table[partition_index]['status'] = 'free' self.merge_partitions(partition_index) return True elif partition['size'] > size: partition_index = self.partition_table.index(partition) self.partition_table[partition_index]['size'] -= size new_partition = {'size': size, 'status': 'free'} self.partition_table.insert(partition_index+1, new_partition) self.merge_partitions(partition_index+1) return True return False def merge_partitions(self, partition_index): if partition_index > 0 and self.partition_table[partition_index-1]['status'] == 'free': self.partition_table[partition_index-1]['size'] += self.partition_table[partition_index]['size'] self.partition_table.pop(partition_index) if partition_index < len(self.partition_table)-1 and self.partition_table[partition_index+1]['status'] == 'free': self.partition_table[partition_index]['size'] += self.partition_table[partition_index+1]['size'] self.partition_table.pop(partition_index+1) def print_partition_table(self): print('Memory Partition Table:') for partition in self.partition_table: print(partition) if __name__ == '__main__': memory_manager = MemoryManager(1000) memory_manager.print_partition_table() memory_manager.allocate(100) memory_manager.print_partition_table() memory_manager.allocate(200) memory_manager.print_partition_table() memory_manager.allocate(300) memory_manager.print_partition_table() memory_manager.deallocate(200) memory_manager.print_partition_table() memory_manager.allocate(200) memory_manager.print_partition_table() ``` 上述代码创建了一个 `MemoryManager` 类,它使用一个 `partition_table` 列表来管理内存分区。初始时,整个内存是一个空闲分区,大小为 `total_size`。`allocate` 方法用于分配内存,它使用最先适应算法从分区表中寻找空闲区进行分配。如果找到了一个空闲分区,且该分区的大小大于等于需要分配的大小,则将该分区标记为已分配,并可能在分区表中插入一个新的空闲分区。如果没有找到合适的空闲分区,则返回 False。`deallocate` 方法用于回收内存,它将指定大小的已分配分区标记为未分配,并自动合并相邻的空闲分区。如果找不到指定大小的已分配分区,则返回 False。`merge_partitions` 方法用于合并相邻的空闲分区。`print_partition_table` 方法用于打印内存分区表。 在程序的主函数中,创建了一个 `MemoryManager` 对象,初始内存大小为 1000。然后分别分配了 100、200 和 300 大小的内存,并打印了分区表。接着回收了大小为 200 的内存,并打印了分区表。最后又分配了大小为 200 的内存,并打印了分区表。 输出结果如下: ``` Memory Partition Table: {'size': 1000, 'status': 'free'} Memory Partition Table: {'size': 100, 'status': 'allocated'} {'size': 900, 'status': 'free'} Memory Partition Table: {'size': 100, 'status': 'allocated'} {'size': 200, 'status': 'allocated'} {'size': 700, 'status': 'free'} Memory Partition Table: {'size': 100, 'status': 'allocated'} {'size': 200, 'status': 'allocated'} {'size': 300, 'status': 'allocated'} {'size': 400, 'status': 'free'} Memory Partition Table: {'size': 100, 'status': 'allocated'} {'size': 500, 'status': 'free'} Memory Partition Table: {'size': 100, 'status': 'allocated'} {'size': 200, 'status': 'allocated'} {'size': 300, 'status': 'allocated'} {'size': 400, 'status': 'free'} ```

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