操作系统段页式存储管理c++代码

段页式存储管理系统是一种将内存划分为固定大小的页面（通常几千字节），并且每个程序有若干个逻辑段，每个段有自己的起始地址和长度的内存管理方式。在C++中，虽然不像操作系统内核那样直接操作物理内存，但我们可以通过一些间接的方式来模拟这个概念。

以下是一个简单的C++示例，展示如何创建一个段页式的内存结构：

#include <iostream>
#include <vector>

// 定义段和页的概念
struct Segment {
    uint64_t start_address;
    size_t length;
};

struct Page {
    uint64_t address; // 页地址
    std::vector<uint8_t> memory; // 页的内容
};

class MemoryManager {
private:
    size_t page_size;
    std::map<Segment, Page*> segments;

public:
    MemoryManager(size_t pageSize) : page_size(pageSize) {}

    // 分配新段
    void allocate(Segment segment) {
        auto* page = new Page();
        page->address = findFreePage(); // 获取空闲页地址
        page->memory.resize(page_size);
        segments[segment] = page;
    }

    // 释放段
    void deallocate(Segment segment) {
        if (segments.find(segment) != segments.end()) {
            delete segments[segment];
            segments.erase(segment);
        }
    }

    // 模拟查找空闲页
    uint64_t findFreePage() {
        // 这里只是一个简化的版本，实际应用可能需要更复杂的算法来管理分配情况
        for (auto& pair : segments) {
            if (pair.second->isFree()) { // 假设Page有一个isFree成员函数检查是否为空
                return pair.second->address;
            }
        }
        throw std::runtime_error("No free pages available.");
    }
};

int main() {
    MemoryManager manager(4096); // 假设4KB作为一页

    // 分配并使用段
    Segment mySegment{0, 10 * 1024}; // 分配10KB的内存
    manager.allocate(mySegment);

    // ...（在这里处理段内的数据）

    // 释放不再使用的段
    manager.deallocate(mySegment);

    return 0;
}