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'}
```