动态页式存储管理的模拟c语言代码实现

时间: 2023-11-30 17:03:43 浏览: 52
好的,以下是一个简单的动态页式存储管理的模拟的C语言代码实现,仅供参考: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define PAGE_SIZE 256 // 页面大小 #define PAGE_NUM 256 // 页面数量 #define FRAME_SIZE 256 // 物理帧大小 #define FRAME_NUM 256 // 物理帧数量 #define TLB_SIZE 16 // TLB 大小 #define PAGE_TABLE_SIZE 256 // 页表大小 // 页表项结构体 struct PageTableEntry { int page_num; // 页号 int frame_num; // 对应的物理帧号 int valid; // 是否有效 }; // TLB 缓存结构体 struct TLBEntry { int page_num; // 页号 int frame_num; // 对应的物理帧号 }; // 物理地址结构体 struct PhysicalAddress { int frame_num; // 物理页号 int offset; // 页内偏移量 }; // 页表和物理内存 struct PageTableEntry page_table[PAGE_TABLE_SIZE]; char physical_memory[FRAME_NUM][FRAME_SIZE]; // TLB 缓存 struct TLBEntry tlb[TLB_SIZE]; int tlb_index = 0; // 全局计数器 int page_faults = 0; int tlb_hits = 0; // 从文件中读取一个逻辑地址 int read_logical_address(FILE *fp) { int address = 0; fscanf(fp, "%d", &address); return address; } // 获取页号 int get_page_number(int logical_address) { return (logical_address >> 8) & 0xff; } // 获取页内偏移量 int get_offset(int logical_address) { return logical_address & 0xff; } // 获取物理地址 struct PhysicalAddress get_physical_address(int logical_address) { struct PhysicalAddress physical_address; int page_num = get_page_number(logical_address); int offset = get_offset(logical_address); // 先在 TLB 中查找 int frame_num = -1; for (int i = 0; i < TLB_SIZE; i++) { if (tlb[i].page_num == page_num) { frame_num = tlb[i].frame_num; tlb_hits++; break; } } // 如果 TLB 中没有找到,则从页表中查找 if (frame_num == -1) { if (page_table[page_num].valid == 1) { frame_num = page_table[page_num].frame_num; } else { // 如果页表中没有找到,则发生缺页异常 frame_num = page_faults % FRAME_NUM; page_table[page_num].frame_num = frame_num; page_table[page_num].valid = 1; page_faults++; // 从文件中读取页面数据 char page_data[PAGE_SIZE]; FILE *fp = fopen("BACKING_STORE.bin", "rb"); fseek(fp, page_num * PAGE_SIZE, SEEK_SET); fread(page_data, sizeof(char), PAGE_SIZE, fp); fclose(fp); // 将页面数据写入物理内存 for (int i = 0; i < PAGE_SIZE; i++) { physical_memory[frame_num][i] = page_data[i]; } } // 将页表项添加到 TLB 缓存中 tlb[tlb_index].page_num = page_num; tlb[tlb_index].frame_num = frame_num; tlb_index = (tlb_index + 1) % TLB_SIZE; } physical_address.frame_num = frame_num; physical_address.offset = offset; return physical_address; } int main() { FILE *fp = fopen("addresses.txt", "r"); if (fp == NULL) { printf("Failed to open file.\n"); return 1; } // 初始化页表项 for (int i = 0; i < PAGE_TABLE_SIZE; i++) { page_table[i].page_num = i; page_table[i].frame_num = -1; page_table[i].valid = 0; } // 初始化 TLB 缓存 for (int i = 0; i < TLB_SIZE; i++) { tlb[i].page_num = -1; tlb[i].frame_num = -1; } // 模拟逻辑地址转换 int logical_address; while ((logical_address = read_logical_address(fp)) != EOF) { struct PhysicalAddress physical_address = get_physical_address(logical_address); char value = physical_memory[physical_address.frame_num][physical_address.offset]; printf("Virtual address: %d Physical address: %d Value: %d\n", logical_address, physical_address.frame_num * PAGE_SIZE + physical_address.offset, value); } printf("Page faults: %d\n", page_faults); printf("TLB hits: %d\n", tlb_hits); fclose(fp); return 0; } ``` 这个代码实现了一个简单的动态页式存储管理模拟,包括了页表、物理内存、TLB 缓存等相关的数据结构和算法。该代码可以读取一个逻辑地址文件,模拟逻辑地址转换过程,并输出物理地址和对应的值,以及缺页异常和 TLB 命中次数等统计信息。

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