用c语言模拟从逻辑地址到物理地址的转换过程

在C语言中，我们可以使用指针来模拟从逻辑地址到物理地址的转换过程。下面是一个简单的示例代码：

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

#define PAGE_SIZE 4096 // 页面大小为4KB
#define PAGE_TABLE_SIZE 256 // 页表大小为256项
#define PHYSICAL_MEM_SIZE 1048576 // 物理内存大小为1MB

// 页表项结构体
typedef struct {
    int valid; // 是否有效
    int frame_num; // 物理帧号
} page_table_entry;

int main() {
    void* logical_addr; // 逻辑地址
    void* physical_addr; // 物理地址
    
    // 初始化页表
    page_table_entry page_table[PAGE_TABLE_SIZE];
    for (int i = 0; i < PAGE_TABLE_SIZE; i++) {
        page_table[i].valid = 0;
        page_table[i].frame_num = -1;
    }
    
    // 初始化物理内存
    char* physical_mem = (char*)malloc(PHYSICAL_MEM_SIZE);
    
    // 生成随机逻辑地址
    logical_addr = (void*)((rand() % 256) * PAGE_SIZE + (rand() % PAGE_SIZE));
    
    // 计算页号和页内偏移量
    int page_num = (int)logical_addr / PAGE_SIZE;
    int offset = (int)logical_addr % PAGE_SIZE;
    
    // 检查页表是否已经映射
    if (page_table[page_num].valid == 0) {
        // 如果没有映射，则分配一个物理帧
        int frame_num = rand() % (PHYSICAL_MEM_SIZE / PAGE_SIZE);
        page_table[page_num].valid = 1;
        page_table[page_num].frame_num = frame_num;
    }
    
    // 计算物理地址
    physical_addr = physical_mem + page_table[page_num].frame_num * PAGE_SIZE + offset;
    
    // 输出结果
    printf("Logical address: %p\n", logical_addr);
    printf("Physical address: %p\n", physical_addr);
    
    return 0;
}

在这个示例代码中，我们首先定义了一个页表项结构体，用于存储每个页面的映射情况。然后，我们初始化了一个大小为256的页表和一个大小为1MB的物理内存。接着，我们生成了一个随机的逻辑地址，并计算出其对应的页号和页内偏移量。如果该页还没有映射到物理内存中，则随机选择一个物理帧进行映射。最后，我们计算出对应的物理地址，并输出结果。

需要注意的是，这个示例代码只是一个简单的模拟，实际的地址转换过程可能会更加复杂。