题 目 连续式与分页式主存管理模式的模拟实现

学生姓名

学 号

学 院

专 业 计算机科学与技术专业

指导教师 赵晓平

二Ｏ一二年六月十一日

一、实验目的

模拟在连续分配与分页管理两种方式下，主存空间的分配与回收，帮助学生加深了解存储器管理的工作过程。

注意，该实验为模拟实验，并不要求进行真正的内存分配与回收，主要是编写程序模拟其中过程即可。

二、实验内容

1 连续式分配

1、 在连续分配方式下，设计一个动态分区分配与回收的内存管理程序。

2、 动态分区分配按作业需要的主存大小来分割分区。当要装入一个作业时，根据作业需

要、、的主存量查看是否有足够的空闲空间，若有，则按需要量分割一个分区分配给该作业；若无，则作业不能装入。

3、 设置一张全局分区状态表说明当前内存分配状态，例如下所示：

0 5k 10k 14k 26k 操作系统区 作业1 作业3 空闲区 32k 作业2 空闲区 640k

4、 设置一张空闲分区表描述当前空闲分区分布状况，可采用数组或链表来实现，数组可参

考以下格式：

第一栏 第二栏 ?

?

起 址 14 K 32 K 长 度 12 K 96 K 状 态 未 分 配 未 分 配 空 表 目 空 表 目 ? 说明：

起址——指出一个空闲区的主存起始地址。

长度——指出从起始地址开始的一个连续空闲的长度。

状态——有两种状态，一种是“未分配”状态，指出对应的由起址指出的某个长度的区域是空闲区；另一种是“空表目”状态，表示表中对应的登记项目是空白（无效），可用来登记新的空闲区。

5、 在作业撤销后，系统需要回收分区。在空闲分区表中找到一个空表目登记回收分区的起

址和长度，并且修改表目状态为未分配。

注意：由于分区的个数不定，所以空闲分区表中应有适量的状态为“空表目”的登记栏目，否则造成表格“溢出”无法登记。 6、 在回收分区时，应考虑相邻空闲分区合并。

7、 在完成一次作业装入后，都需要输出：本次分配的分区起址与长度，全局分区状态表，

空闲分区表的内容。若在分配中发生分割，需要说明分割后新空白分区的起址与长度。 8、 在完成一次作业撤销后，都需要输出：本次回收的分区起址与长度，全局分区状态表，

空闲分区表的内容。若发生相邻空闲分区合并，需要说明哪几个分区合并在一起，合并后的起址与长度 2、分页式管理

1、 设计一个基本分页存储管理程序

2、 分页式存储器把主存分成大小相等的若干块，作业的信息也按块的大小分页，作业装入

主存时按页分散存放在主存的空闲块中。

3、 系统用一张块表记录物理块分配的情况，如下图所示，其中状态0表示未分配，1表示

已分配。另外增加一个空闲块数，记录当前可用的物理块总数。

第0块 第1块 第2块 第3块 第4块 ? ?

状态 1 1 0 1 0

4、 需要为每个作业设置一张页表，记录页号与块号的对应关系。

页 号 0 1 2 ? ? 块 号 168 72 56

5、 作业装入内存时，分配过程如下：

a) 将空闲块数乘上每块空间，计算出可用空间总数，然后与作业需要空间比较，若不

能满足需要，提示不能装入。

b) 若能满足需要，为作业创建页表，在块表中寻找足够的空白块，将页号与块号一一

对应，并填入页表。同时修改块表中各个块的状态 c) 修改空闲块数，记录剩下空白块总数。 6、 作业撤销后，需要回收物理块，回收过程如下：

a) 根据页表，修改块表中对应各个物理块的状态 b) 修改空闲块数，记录回收后空白块总数。 c) 撤销页表

7、 每次作业装入或回收，都需要输出块表、页表的内容，发生变化的块号，以及空闲块数。

若块表太大，可以用二维表格的方式输出，或只输出发生变化的块号。

三、实验要求

1、根据例程，尝试采用首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法其中的一种或多

种算法实现3.2.1的动态分区分配。算法思想请参考课本的分区分配算法。

2、根据例程，尝试实现3.2.1的分区回收功能。 3、根据例程，尝试实现3.2.2的分页系统功能 4、至少完成上述三项实验内容中的一个。

5、自行设定内存总空间，大小单位为KB，分页管理需要设定每个页的大小。 6、随机设置当前内存分配状态。

7、自行设计作业队列，队列中至少要有5个作业，设定各个作业空间大小，大小要适中。 8、输出结果要尽量详细清晰，如果输出内容比较多，可以考虑把输出结果保存到文件中，

通过文件来查看。

9、程序代码要尽量加入注释，提高程序的清晰度与可读性。

10. 在实验报告中，一方面可以对实验结果进行分析，一方面可以对两种分配方式进行比较，分析它们的优劣。

四、实验过程

1.分页式：

//分页存储管理程序