【分页模拟】简单模拟操作系统分页管理

简单模拟一下内存分页，分配和回收。这里我就用最最最简化的方式没有技术含量。

每个进程维护一张页表，然后操作系统用位示图模拟内存分配情况(0: 未分配，1已经分配)

import java.util.*;
 
public class Main {
    public static int PAGE_COUNT = 1024;
    public static int reminder;//空闲
    public static int[][] nums;
 
    public static void main(String[] args) {
        nums = new int[3][4];//方便测试，模拟页数
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            for (int j = 0; j < nums[0].length; j++) {
                nums[i][j] = (int) (Math.random() * 2);
                if (nums[i][j] == 0) {
                    reminder++;
                }
            }
        }
        System.out.println("\n------------------------分配前--------------------------");
        print();
        //分配
        PCB p1 = new PCB("p1", 4);
        allocate(p1, 4);
        System.out.println("\n------------------------分配后--------------------------");
        print();
        setFree(p1);
        System.out.println("\n------------------------回收后--------------------------");
        print();
    }
 
    //打印内存分配情况
    private static void print() {
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            for (int j = 0; j < nums[0].length; j++) {
                System.out.print(nums[i][j] + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
 
    /**
     * @param pcb  进程名
     * @param size 需要的页数
     */
    private static void allocate(PCB pcb, int size) {
        if (reminder < size) {
            System.out.println("可分配空间不足!");
        }
        int[] pageTable = pcb.pageTable;
        int index = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            for (int j = 0; j < nums[0].length; j++) {
                if (nums[i][j] == 0) {
                    nums[i][j] = 1;
                    //将其分配出去
                    pageTable[index] = i * nums[0].length + j;
                    reminder--;
                    if (++index == size) {
                        System.out.println("分配完成");
                        return;
                    }
                }
            }
        }
    }
 
    /**
     * 将为该进程分配的内存回收掉
     *
     * @param pcb 进程
     */
    private static void setFree(PCB pcb) {
        int[] pageTable = pcb.pageTable;
        for (int i = 0; i < pageTable.length; i++) {
            //定位位示图位置
            int row = pageTable[i] / nums[0].length;
            int col = pageTable[i] % nums[0].length;
            //将空间回收
            nums[row][col] = 0;
            reminder++;
        }
        System.out.println("进程空间已释放!");
    }
}
 
class PCB {
    String name;
    int[] pageTable;
 
    public PCB() {
    }
 
    public PCB(String name, int size) {//size为占用的内存页数
        this.name = name;
        this.pageTable = new int[size];
        Arrays.fill(this.pageTable, -1);
    }
}

运行截图: