基本分页存储管理

《操作系统》课程实验报告实验名称：基本分页储存管理实验五基本分页存储管理实验目的：熟悉并掌握基本分页存储管理的思想。熟悉并掌握基本分页存储管理的分配和回收方式，并能够模拟实现。实验内容：用高级语言模拟实现基本分页存储管理，要求：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）要求考虑：（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。三、实验代码#includestdio.h#includewindows.h#defineN100//共有100个内存块intprocess[N][N+1];//存放每个进程的页表intblock[N];//内存块状态标志数组，0：空闲，1：使用intblockCount;//记录当前内存剩余空间intprocessCount;//记录当前进程数boolflag=true;voidinit();voidoutput();boolcreateProcess();boolendProcess();voidinit(){inti,j;//初始化内存状态标志数组for(i=0;iN;i++)block[i]=0;for(i=0;i20;i++)block[rand()%(N-1)]=1;blockCount=0;for(i=0;iN;i++)if(block[i]==0)blockCount++;//初始化存放进程的数组for(i=0;iN;i++){process[i][0]=0;for(j=1;jN;j++)process[i][j]=-1;}processCount=0;printf(初始化结果如下：);output();flag=false;}voidoutput(){printf(\n内存总量：%d块,已用空间：%d块,剩余空间：%d块,进程总数：%d个\n,N,N-blockCount,blockCount,processCount);if(flag&&blockCountN){printf(已使用的内存块(%d)：\n,N-blockCount);for(intk=0,count=0;kN;k++){if(block[k]==1)printf(%2d,k,++count);if(count==15){putchar('\n');count=0;}}putchar('\n');}//输出各进程占用内存详细情况if(processCount0){printf(内存详细使用情况如下：\n);for(inti=0;iN;i++){if(process[i][0]0){printf(进程号：%d\n占用内存块(%2d)：,i,process[i][0]);for(intj=1,count=0;j=process[i][0];j++){printf(%2d,process[i][j],count++);if(count==15){putchar('\n');printf();count=0;}}putchar('\n');}}}elseprintf(当前内存无进程！\n);/*//输出空闲内存块if(blockCount0){printf(空闲内存块(%d)：\n,blockCount);for(intk=0,count=0;kN;k++){if(block[k]==0)printf(%2d,k,++count);if(count==15){putchar('\n');count=0;}}putchar('\n');}*/putchar('\n');}boolcreateProcess(){intpid,pages,k=0;loop:printf(请输入进程号(小于%d)和所需页面数：,N);scanf(%d%d,&pid,&pages);if(pid99){printf(错误！进程号过大！\n);gotoloop;}if(pagesblockCount)returnfalse;blockCount-=pages;process[pid][0]=pages;for(inti=1;i=pages;i++){while(block[k]==1&&k100)k++;process[pid][i]=k;block[k]=1;k++;}processCount++;returntrue;}boolendProcess(){intpid,pages;if(processCount1){printf(当前内存没有进程！\n\n);returnfalse;}printf(当前内存中的进程有%d个，进程号为：,processCount);for(inti=0;iN;i++)if(process[i][0]0)printf(%2d,i);putchar('\n');printf(请输入您要结束的进程号(小于%d)：,N);scanf(%d,&pid);pages=process[pid][0];if(pages==0){printf(对不起！该进程不存在！\n);returnfalse;}for(intj=1;jpages;j++){block[process[pid][j]]=0;process[pid][j]=-1;}process[pid][0]=0;processCount--;blockCount+=pages;returntrue;}voidmenu(){intchoice;while(true){printf(操作菜单：\n);printf(1--创建进程\n2--结束进程\n3--查看内存\n0--退出程序\n);printf(请输入您要进行的操作：);scanf(%d,&choice);switch(choice){case1:if(createProcess())printf(创建新进程成功！\n\n);elseprintf(抱歉！内存空间不足，创建新进程失败！\n\n);break;case2:if(endProcess())printf(进程已结束！\n\n);elseprintf(进程结束失败！\n\n);break;case3:output();break;case0:return;default:printf(对不起！您的选择有误！请重新选择！\n\n);}}}voidmain(){init();menu();}四、实验结果五、实验总结在存储器管理中，连续分配方式会形成许多“碎片”，虽然可通过“紧凑”方法将许多碎片拼接成可用的大块空间，但须为之付出很大开销。如果允许将一个进程直接分散地装入到许多不相邻的分区中，则无须再进行“紧凑”。基于这一思想而产生了离散分配方式。如果离散分配的基本单位是页，则称为分页存储管理方式。在分页存储管理方式中，如果不具备页面对换功能，则称为基本分页存储管理方式，或称为纯分页存储管理方式，它不具有支持实现虚拟存储器的功能，它要求把每个作业全部装入内存后方能运行。