计算机操作系统课程设计-内存管理

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1、 操作系统课程设计（内存管理）操作系统课程设计（内存管理） 班级：班级： 学号：学号： 姓名：姓名： 指导老师：指导老师： 一、设计目的一、设计目的 操作系统课程主要讲述的内容是多道操作系统的原理与 技术， 与其它计算机原理、 编译原理、 汇编语言、 计算机网络、 程序设计等专业课程关系十分密切。 本课程设计的目的综合应 用学生所学知识，建立系统和完整的计算机系统概念，理解和 巩固操作系统基本理论、原理和方法，掌握操作系统开发的基 本技能。 二、设计题目二、设计题目 操作系统模拟软件的设计与开发 三、设计内容（内存部分）三、设计内容（内存部分） 模拟各种内存分配算法及回收过程，并能动态演示。结

2、合 进程调度算法，能为进程模拟分配内存，并设计一个跟踪该内 存模拟分配的进程或线程，记录内存分配的结果 四、设计的步骤（内存部分）四、设计的步骤（内存部分） 1 1总体总体设计设计： 存储管理：存储管理： 功能描述：功能描述： 存储管理负责完成对内存存储器的地址转换，采 用最优适应算法完成对内存储器进行分配与去配，解 决多用户对内存储器的共享和保护，通过软件手段， 实现对内存储器容量的扩充。 简要描述：简要描述： 可变分区管理方式预先不将内存划分成几个区 域，而将内存除操作系统占用区域外的空间看作一个 大的空闲区。 存储管理部分，系统为提供了存储管理界面，用 户可以实现内存空间的管理、内存分配

3、、内存回收和 存储保护操作。 事件流事件流 当用户请求管理内存分配时，启用该用例，系统 显示内存分配,内存回收和内存存储保护。 当用户请求 内存分配时，系统执行内存的分配；当用户内存使用 完成后，系统执行内存的回收。内存分配出现问题时， 需要执行对内存储器的保护。 用户 存储系统 用例图 存储管理 内存的分配 内存的回收 存储的保护 子用例图 内存空间的分配内存空间的分配 功能描述：功能描述： 源程序经过编译、链接、并装入内存后才能运行。 内存空间的分配即对内存空闲区的分配。 简要描述：简要描述： 可变分区管理方式预先不将内存划分成几个区 域，而将内存除操作系统占用区域外的空间看作一个 大的空

4、闲区。当作业要求装入内存时，根据作业需要 内存空间的大小查询内存内各个空闲区，当内存空间 中找到一个大于或等于该作业大小的内存空闲区时， 选择其中一个空闲区，按作业需求量划出一个分区装 入该作业。 事件流事件流 当用户请求管理内存回收时，启用该用例，系统 显示内存分配,内存回收和内存存储保护。 当用户请求 内存分配时，系统执行内存的分配；当用户内存使用 完成后，系统执行内存的回收。内存分配出现问题时， 需要执行对内存储器的保护。 作业在空闲区表中寻找一栏 空闲区表中存在空闲栏空闲区表中不存在空闲栏 主存分配失败 此栏长度略大于或等于作业长度此栏长度比作业大很多 分配空闲区给作业 已分分区表中存

5、在 一栏为空 将作业信息登记在已分分区表中 切割空闲区 已分分区表中不存在 满足作业的空闲栏 分配失败 空闲表中不存在满足 作业的空闲栏 空闲区表中存在 满足作业的空闲栏 内存空间的分配图 内存空间内存空间的回收的回收 功能描述：功能描述： 实现回收时， 将作业归还区域在已分配表中找到. 将栏目状态变为 空 .然后检查空闲区表中标志为 “未 分配”的栏目.查找是否有相邻空闲区；最后，合并空 闲区，修改空闲区表。完成内存空间回收. 简要描述：简要描述： 可变分区方式下回收内存空间时，首先将作业归 还的区域在与分配表中找到，将该栏目的状态变为 “空” ；然后，检查空闲区表中标志为“未分配”的栏 目

6、，找到是否有相邻的空闲区；最后，合并空闲区， 修改空闲区表。 事件流事件流 当用户请求管理内存分配时，启用该用例，系统 显示内存分配,内存回收和内存存储保护。 当用户请求 内存分配时，系统执行内存的分配；当用户内存使用 完成后，系统执行内存的回收。内存分配出现问题时， 需要执行对内存储器的保护。 已分分区表某一作业要归还空间 此作业不是已分配 区表中的一栏 此作业是已分配 区表中的一栏 有上临空闲区 有下临空闲区 上下临空闲区都有上下临空闲区都没有 与上下临空闲区合并 修改空闲区表 与上临空闲区合并 修改空闲区表 与下临空闲区合并 修改空闲区表 是空闲区表一栏 回收失败 不是空闲表中一栏 归还分区填入空闲区表 内存空间的回收 2.2.详细设计详细设计 VeriableIndexVeriableIndex 类类 概述：这个类封装了变量到内存地址的映射关系， variable 代表变量，index 代变量在内存中的地址。 作用：当用户的程序要运行时，系统将为用户定 义的变量分配内存空间，并把每个变量的名字与它