采用二级分页存储,进行十进制逻辑地址和物理地址的相互转换代码
时间: 2024-05-13 11:16:44 浏览: 86
分页式管理总的逻辑地址到物理地址的映射转换算法
以下是一个简单的二级分页存储的十进制逻辑地址和物理地址相互转换的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define PAGE_SIZE 1024
#define PAGE_TABLE_SIZE 256
#define FRAME_SIZE 1024
#define PHYSICAL_MEMORY_SIZE 65536
// 页表项结构体
typedef struct {
int valid; // 是否有效
int frame; // 物理帧号
} PageTableEntry;
// 页表数组
PageTableEntry pageTable[PAGE_TABLE_SIZE];
// 物理内存数组
char physicalMemory[PHYSICAL_MEMORY_SIZE];
// 获取页号和页内偏移量
void getPageNumberAndOffset(int logicalAddress, int *pageNumber, int *offset) {
*pageNumber = logicalAddress / PAGE_SIZE;
*offset = logicalAddress % PAGE_SIZE;
}
// 从物理地址中获取帧号和偏移量
void getFrameNumberAndOffset(int physicalAddress, int *frameNumber, int *offset) {
*frameNumber = physicalAddress / FRAME_SIZE;
*offset = physicalAddress % FRAME_SIZE;
}
// 初始化页表
void initPageTable() {
for (int i = 0; i < PAGE_TABLE_SIZE; i++) {
pageTable[i].valid = 0;
}
}
// 查找页表
int lookupPageTable(int pageNumber) {
if (pageTable[pageNumber].valid) {
return pageTable[pageNumber].frame;
} else {
return -1;
}
}
// 更新页表
void updatePageTable(int pageNumber, int frameNumber) {
pageTable[pageNumber].valid = 1;
pageTable[pageNumber].frame = frameNumber;
}
// 读取逻辑地址对应的字节
char readFromLogicalAddress(int logicalAddress) {
int pageNumber, offset;
getPageNumberAndOffset(logicalAddress, &pageNumber, &offset);
int frameNumber = lookupPageTable(pageNumber);
if (frameNumber == -1) {
// 如果页表中没有找到对应的帧号,说明该页不在物理内存中,需要将该页调入物理内存中
frameNumber = rand() % (PHYSICAL_MEMORY_SIZE / FRAME_SIZE);
updatePageTable(pageNumber, frameNumber);
}
int physicalAddress = frameNumber * FRAME_SIZE + offset;
return physicalMemory[physicalAddress];
}
// 向逻辑地址写入字节
void writeToLogicalAddress(int logicalAddress, char data) {
int pageNumber, offset;
getPageNumberAndOffset(logicalAddress, &pageNumber, &offset);
int frameNumber = lookupPageTable(pageNumber);
if (frameNumber == -1) {
// 如果页表中没有找到对应的帧号,说明该页不在物理内存中,需要将该页调入物理内存中
frameNumber = rand() % (PHYSICAL_MEMORY_SIZE / FRAME_SIZE);
updatePageTable(pageNumber, frameNumber);
}
int physicalAddress = frameNumber * FRAME_SIZE + offset;
physicalMemory[physicalAddress] = data;
}
int main() {
// 初始化页表
initPageTable();
// 读取逻辑地址对应的字节
char data = readFromLogicalAddress(12345);
printf("data at logical address 12345: %d\n", data);
// 向逻辑地址写入字节
writeToLogicalAddress(67890, 42);
// 读取逻辑地址对应的字节
data = readFromLogicalAddress(67890);
printf("data at logical address 67890: %d\n", data);
return 0;
}
```
这个示例代码中,我们采用了一个简单的随机算法来选择物理内存中的一个帧来存放页表项所指向的页。当页表项中的 valid 标志位为 0 时,说明该页不在物理内存中,此时需要将该页调入物理内存中。当页表项中的 valid 标志位为 1 时,说明该页已经在物理内存中了,此时可以直接根据页表项中的帧号和偏移量计算出物理地址,从而读取或写入相应的字节。
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