进程控制与内存管理模拟程序设计分析

"8208181404孔德彬1 - 进程控制和内存管理模拟程序" 这篇文档描述了一个计算机科学实验，旨在让学生掌握操作系统中的核心概念——进程控制和内存管理。实验者孔德彬按照指导教师沈海澜的要求，完成了这个模拟程序，专业班级为计科1801，完成时间为2020年6月10日。 实验目的： 1. 通过实践理解并掌握进程的生命周期，包括创建、阻塞、唤醒和撤销等基本操作。 2. 学习并实施进程的处理机调度，了解不同调度算法的工作原理，如先来先服务(FCFS)。 3. 熟悉内存分配策略，特别是可变分区策略和最佳适应算法。 实验内容： 实验内容涉及构建一个模拟操作系统，能够支持多个并发进程，并实现以下功能： - 创建新进程：生成包含必要信息的进程控制块(PCB)。 - 阻塞和唤醒进程：模拟进程在等待资源或事件时的状态转换。 - 终止进程：释放进程占用的资源，包括内存空间。 - 调度进程：根据选定的调度算法（FCFS）决定进程执行顺序。 - 内存分配：使用最佳适应算法在可变分区中分配内存。 实验要求： 1. 设计一个能处理n个并发进程的模拟系统，每个进程由一个PCB表示，包含必要的信息。 2. 实现各种进程控制原语，并能展示进程状态变化。 3. 应用内存分配策略，确保进程创建时分配内存，结束时回收内存。 4. 提供可视化输出，显示进程状态和内存分配情况。 实验分析与设计： 实验采用了面向对象的方法，定义了四个主要类： 1. PCB类：存储进程的基本信息，如ID、状态、所需最大内存、运行时间和内存位置。 2. Address类：模拟内存分配，记录内存起始地址、结束地址和进程长度。 3. Process类：可能代表用户界面，用于与用户交互。 4. ChooseFun类：实现各种功能，如进程调度和内存分配。 在这个模拟程序中，进程调度算法选择了FCFS，即按进程到达的顺序进行执行。内存分配则采用可变分区策略配合最佳适应算法，以有效地利用内存资源，避免大块空闲区域的碎片化。 实验运行结果部分详细展示了不同操作（如创建、阻塞、唤醒、终止进程以及内存分配）的代码和运行截图，帮助分析和理解整个系统的运作过程。同时，还记录了在实验过程中遇到的问题及其解决办法，这有助于进一步完善和优化模拟程序。 通过这样的实验，学生不仅能够深入理解操作系统底层的机制，还能提升编程和问题解决能力，为后续的学习和实际工作打下坚实的基础。