用Java写一个页式虚拟存储器管理中地址转换和缺页中断的代码

以下是一个简单的Java代码示例，用于模拟基于页式虚拟存储器管理的地址转换和缺页中断：

public class PageTable {
    private int[] pageTable; // 页表
    private int pageSize; // 页面大小
    private int pageTableSize; // 页表大小
    private int pageFaults; // 缺页次数
    private int[] memory; // 实际内存
    private int memorySize; // 内存大小
    private int currentPage; // 当前页

    public PageTable(int pageSize, int pageTableSize, int memorySize) {
        this.pageSize = pageSize;
        this.pageTableSize = pageTableSize;
        this.memorySize = memorySize;
        this.pageTable = new int[pageTableSize];
        this.memory = new int[memorySize];
        this.currentPage = -1;
        this.pageFaults = 0;
    }

    // 地址转换方法
    public int translateAddress(int address) throws PageFaultException {
        int pageNumber = address / pageSize;
        int offset = address % pageSize;
        if (pageNumber >= pageTableSize) {
            throw new PageFaultException("页号越界");
        }
        if (pageTable[pageNumber] == -1) {
            handlePageFault(pageNumber);
        }
        currentPage = pageNumber;
        return memory[pageTable[pageNumber] * pageSize + offset];
    }

    // 缺页中断处理方法
    private void handlePageFault(int pageNumber) throws PageFaultException {
        if (pageFaults >= memorySize / pageSize) {
            throw new PageFaultException("内存已满，无法替换页面");
        }
        int freePage = findFreePage();
        if (freePage == -1) {
            throw new PageFaultException("无可用页面");
        }
        pageTable[pageNumber] = freePage;
        for (int i = 0; i < pageSize; i++) {
            memory[freePage * pageSize + i] = pageNumber * pageSize + i;
        }
        pageFaults++;
    }

    // 查找空闲页面方法
    private int findFreePage() {
        for (int i = 0; i < memorySize / pageSize; i++) {
            boolean found = false;
            for (int j = 0; j < pageTableSize; j++) {
                if (pageTable[j] == i) {
                    found = true;
                    break;
                }
            }
            if (!found) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
}

// 自定义异常类，用于表示缺页中断
class PageFaultException extends Exception {
    public PageFaultException(String message) {
        super(message);
    }
}

在上面的示例中，`PageTable`类包含一个页表数组`pageTable`、一个页面大小`pageSize`、一个页表大小`pageTableSize`、一个内存数组`memory`、一个内存大小`memorySize`、一个当前页`currentPage`和一个缺页次数`pageFaults`。其中，`translateAddress`方法用于将逻辑地址转换为物理地址，并在发生缺页时调用`handlePageFault`方法进行处理；`handlePageFault`方法用于处理缺页中断，查找空闲页面并将其分配给当前页；`findFreePage`方法用于查找空闲页面。`PageFaultException`是一个自定义异常类，用于表示缺页中断。

需要注意的是，上面的示例只是一个简单的模拟，实际的页式虚拟存储器管理需要考虑更多的细节和算法，例如页面替换算法、页面置换策略等。