Python实现分页式存储系统：用位示图高效管理内存块分配

为了实现这个分页式存储管理系统，我们需要使用位示图来管理内存块的分配情况。以下是详细的步骤和代码实现： 1. **初始化位示图**：创建一个8x8的位示图，初始时所有位都为0，表示所有内存块都是空闲的。 2. **更新位示图**：根据进程申请的内存块数，从上到下、从左到右扫描位示图，找到足够的连续空闲块并标记为已占用。 3. **处理页面请求**：根据输入的进程编号和页面号，判断该页面是否在已分配的内存块范围内，如果是则输出对应的内存块号，否则输出错误信息或等待信息。 下面是Python代码实现： ```python def initialize_bitmap(): return [[0] * 8 for _ in range(8)] def find_free_blocks(bitmap, num_blocks): free_blocks = [] for i in range(64): if bitmap[i // 8][i % 8] == 0: free_blocks.append(i) if len(free_blocks) == num_blocks: return free_blocks else: free_blocks = [] return [] def mark_blocks(bitmap, blocks): for block in blocks: i, j = block // 8, block % 8 bitmap[i][j] = 1 def process_request(bitmap, process_id, page_number, allocations): if process_id not in allocations: print("wait") return allocated_blocks = allocations[process_id] if page_number < len(allocated_blocks): print(allocated_blocks[page_number]) else: print("error") def main(): bitmap = initialize_bitmap() allocations = {} processes = list(map(int, input().split())) requests = list(map(int, input().split())) n, m = requests for process_id, num_blocks in enumerate(processes, start=1): free_blocks = find_free_blocks(bitmap, num_blocks) if free_blocks: mark_blocks(bitmap, free_blocks) allocations[process_id] = free_blocks else: allocations[process_id] = [] process_request(bitmap, n, m, allocations) if __name__ == "__main__": main() ``` ### 解释代码逻辑： 1. **initialize_bitmap**：初始化一个8x8的位示图，所有值设为0。 2. **find_free_blocks**：查找足够数量的连续空闲块。如果找到，返回这些块的索引；否则返回空列表。 3. **mark_blocks**：将找到的空闲块标记为已占用（设为1）。 4. **process_request**：处理页面请求，检查进程是否在外存等待，或者页面号是否合理，并输出相应的结果。 5. **main**：主函数，读取输入，初始化位示图和分配表，处理每个进程的内存申请，最后处理页面请求。 通过这种方式，我们可以有效地管理内存块的分配，并根据进程的请求进行合理的响应。 ######[AI写代码神器 | 805点数解答 | 2024-11-22 11:14:08]