用c语言实现以上内容
时间: 2023-10-22 22:06:27 浏览: 33
好的,下面为你提供一个简单的C语言程序,实现了页式虚拟存储管理中的地址转换和使用FIFO算法处理缺页中断。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define PAGE_SIZE 1024 // 页大小
#define PAGE_NUM 256 // 页表大小
#define FRAME_NUM 128 // 物理帧数
// 页表项结构体
typedef struct {
int valid; // 是否有效
int frame; // 物理帧号
} page_table_entry;
// 帧表结构体
typedef struct {
int page; // 对应的页面
int fifo; // 进入内存的时间
} frame_table_entry;
// FIFO队列结构体
typedef struct {
int page; // 页面号
} fifo_entry;
int main() {
// 初始化页表和帧表
page_table_entry page_table[PAGE_NUM];
frame_table_entry frame_table[FRAME_NUM];
for (int i = 0; i < PAGE_NUM; i++) {
page_table[i].valid = 0;
page_table[i].frame = -1;
}
for (int i = 0; i < FRAME_NUM; i++) {
frame_table[i].page = -1;
frame_table[i].fifo = -1;
}
// 初始化FIFO队列
fifo_entry fifo_queue[FRAME_NUM];
int fifo_head = 0;
int fifo_tail = 0;
// 模拟访问页面的过程
int virtual_address;
int physical_address;
int page_number;
int page_offset;
int frame_number;
int time_counter = 0;
while (scanf("%d", &virtual_address) != EOF) {
// 计算页号和页内偏移量
page_number = virtual_address / PAGE_SIZE;
page_offset = virtual_address % PAGE_SIZE;
if (page_table[page_number].valid == 1) {
// 页面已经在内存中,直接计算物理地址
frame_number = page_table[page_number].frame;
physical_address = frame_number * PAGE_SIZE + page_offset;
} else {
// 页面不在内存中,发生缺页中断
printf("Page fault at time %d, page %d\n", time_counter, page_number);
// 查找空闲帧
for (frame_number = 0; frame_number < FRAME_NUM; frame_number++) {
if (frame_table[frame_number].page == -1) {
break;
}
}
if (frame_number == FRAME_NUM) {
// 没有空闲帧,需要置换页面
int victim_page = fifo_queue[fifo_head].page;
int victim_frame = page_table[victim_page].frame;
// 更新页表和帧表
page_table[victim_page].valid = 0;
page_table[page_number].valid = 1;
page_table[page_number].frame = victim_frame;
frame_table[victim_frame].page = page_number;
frame_table[victim_frame].fifo = time_counter;
// 将新页面加入队列末尾
fifo_queue[fifo_tail].page = page_number;
fifo_tail = (fifo_tail + 1) % FRAME_NUM;
// 更新队列头指针
if (fifo_head == fifo_tail) {
fifo_head = (fifo_head + 1) % FRAME_NUM;
}
} else {
// 有空闲帧,直接将页面装入内存
page_table[page_number].valid = 1;
page_table[page_number].frame = frame_number;
frame_table[frame_number].page = page_number;
frame_table[frame_number].fifo = time_counter;
// 将新页面加入队列末尾
fifo_queue[fifo_tail].page = page_number;
fifo_tail = (fifo_tail + 1) % FRAME_NUM;
}
// 计算物理地址
physical_address = frame_number * PAGE_SIZE + page_offset;
}
// 输出结果
printf("Virtual address: %d, Physical address: %d\n", virtual_address, physical_address);
time_counter++;
}
return 0;
}
```
这个程序实现了一个简单的页式虚拟存储管理系统,可以通过读入虚拟地址进行地址转换,并使用FIFO算法处理缺页中断。在程序运行过程中,会输出每次访问的虚拟地址和物理地址,以及发生缺页中断的时间和页面号。