写一个程序来 1.在内存中设置一个模拟后备存储器。从 pdata.bin 读取数据到这个后备存储器。2. 初始化进程 p 的页表，为每一页设置帧号为-1，表示该页尚未加载到内存中。3. 从 la.txt 逐个读取逻辑地址，用c语言写，要注释，如果该页是第一次使用，即在页表中，其帧号为-1，则包含此地址的页应 加载到物理内存（RAM）中的空闲帧中。然后更新页表，将帧号添加到页 表中正确的索引中，并实现页面置换

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

#define FRAME_SIZE 256
#define PAGE_SIZE 256
#define PAGE_TABLE_SIZE 256
#define MEMORY_SIZE FRAME_SIZE * PAGE_SIZE
#define BACKING_STORE_SIZE MEMORY_SIZE

// 定义页表项结构体
typedef struct {
    int frame_num;  // 帧号
    bool valid;     // 有效位
    int access_count;  // 访问计数器
} page_table_entry;

// 定义全局变量
char memory[MEMORY_SIZE];  // 内存
char backing_store[BACKING_STORE_SIZE];  // 后备存储器
page_table_entry page_table[PAGE_TABLE_SIZE];  // 页表
int free_frames[FRAME_SIZE];  // 空闲帧数组
int num_free_frames = FRAME_SIZE;  // 空闲帧数量
int next_free_frame = 0;  // 下一个空闲帧的索引

// 加载页面到内存中
void load_page_to_memory(int page_num) {
    // 从后备存储器中读取页面数据
    int backing_store_offset = page_num * PAGE_SIZE;
    for (int i = 0; i < PAGE_SIZE; i++) {
        memory[next_free_frame * PAGE_SIZE + i] = backing_store[backing_store_offset + i];
    }
    // 更新页表
    page_table[page_num].frame_num = next_free_frame;
    page_table[page_num].valid = true;
    page_table[page_num].access_count = 0;
    // 更新空闲帧数组
    free_frames[next_free_frame] = 0;
    num_free_frames--;
    next_free_frame++;
}

// 找到最少访问次数的页面
int find_least_accessed_page() {
    int least_accessed_page = -1;
    int least_access_count = -1;
    for (int i = 0; i < PAGE_TABLE_SIZE; i++) {
        if (page_table[i].valid && (least_access_count == -1 || page_table[i].access_count < least_access_count)) {
            least_accessed_page = i;
            least_access_count = page_table[i].access_count;
        }
    }
    return least_accessed_page;
}

// 页面置换
void page_replacement(int page_num) {
    // 找到最少访问次数的页面
    int least_accessed_page = find_least_accessed_page();
    // 获取要替换的页面的帧号
    int frame_num = page_table[least_accessed_page].frame_num;
    // 将页面写回后备存储器
    int backing_store_offset = least_accessed_page * PAGE_SIZE;
    for (int i = 0; i < PAGE_SIZE; i++) {
        backing_store[backing_store_offset + i] = memory[frame_num * PAGE_SIZE + i];
    }
    // 将新页面加载到内存中
    load_page_to_memory(page_num);
    // 更新页表
    page_table[least_accessed_page].frame_num = -1;
    page_table[least_accessed_page].valid = false;
    page_table[page_num].access_count = 0;
}

int main() {
    // 打开 pdata.bin 文件
    FILE *pdata_file = fopen("pdata.bin", "rb");
    if (pdata_file == NULL) {
        printf("Unable to open pdata.bin\n");
        return 1;
    }
    // 从 pdata.bin 文件中读取数据到后备存储器
    fread(backing_store, sizeof(char), BACKING_STORE_SIZE, pdata_file);
    fclose(pdata_file);
    // 初始化页表
    for (int i = 0; i < PAGE_TABLE_SIZE; i++) {
        page_table[i].frame_num = -1;
        page_table[i].valid = false;
        page_table[i].access_count = 0;
    }
    // 打开 la.txt 文件
    FILE *la_file = fopen("la.txt", "r");
    if (la_file == NULL) {
        printf("Unable to open la.txt\n");
        return 1;
    }
    // 逐个读取逻辑地址
    int logical_address;
    while (fscanf(la_file, "%d", &logical_address) != EOF) {
        // 计算页号和页内偏移量
        int page_num = (logical_address >> 8) & 0xff;
        int offset = logical_address & 0xff;
        // 判断该页是否已经在内存中
        if (page_table[page_num].valid) {
            // 页已经在内存中，直接访问
            int frame_num = page_table[page_num].frame_num;
            int physical_address = frame_num * PAGE_SIZE + offset;
            printf("Virtual address: %d Physical address: %d Value: %d\n", logical_address, physical_address, memory[physical_address]);
            // 更新访问计数器
            page_table[page_num].access_count++;
        } else {
            // 页不在内存中，加载到内存中
            if (num_free_frames > 0) {
                // 有空闲帧
                load_page_to_memory(page_num);
                int frame_num = page_table[page_num].frame_num;
                int physical_address = frame_num * PAGE_SIZE + offset;
                printf("Virtual address: %d Physical address: %d Value: %d\n", logical_address, physical_address, memory[physical_address]);
            } else {
                // 没有空闲帧，进行页面置换
                page_replacement(page_num);
                int frame_num = page_table[page_num].frame_num;
                int physical_address = frame_num * PAGE_SIZE + offset;
                printf("Virtual address: %d Physical address: %d Value: %d\n", logical_address, physical_address, memory[physical_address]);
            }
        }
    }
    fclose(la_file);
    return 0;
}

注：该程序中的页面置换算法是最近最少使用（LRU）算法，每个页面都有一个访问计数器，每次访问页面时，需要将该页面的访问计数器加1。当内存中没有空闲帧时，需要进行页面置换，选择访问计数器最小的页面进行替换。