用Java语言实现虚拟存储管理调页、缺页统计

好的，我可以为您解答。虚拟存储技术是计算机系统中的一种重要的存储管理技术，它可以扩大计算机的存储容量，提高计算机的性能。其中，调页和缺页是虚拟存储技术中的两个重要概念。

调页是指将内存中的某一页调出，以便给即将要使用的页面腾出空间。缺页是指访问内存中不存在的页的情况，此时需要将该页从硬盘中读入到内存中。

以下是用Java语言实现虚拟存储管理调页、缺页统计的示例代码：

import java.util.*;

public class VirtualMemoryManager {
    private int pageSize; // 页面大小
    private int memorySize; // 内存大小
    private int diskSize; // 硬盘大小
    private int pageNum; // 页面数
    private int frameNum; // 帧数
    private int[] pageTable; // 页面表
    private int[] disk; // 硬盘
    private int[] memory; // 内存
    private int pageFaultCount; // 缺页次数

    public VirtualMemoryManager(int pageSize, int memorySize, int diskSize) {
        this.pageSize = pageSize;
        this.memorySize = memorySize;
        this.diskSize = diskSize;
        this.pageNum = diskSize / pageSize;
        this.frameNum = memorySize / pageSize;
        this.pageTable = new int[pageNum];
        this.disk = new int[diskSize];
        this.memory = new int[memorySize];
        this.pageFaultCount = 0;
    }

    public int getPageFaultCount() {
        return pageFaultCount;
    }

    // 将页表项设置为无效
    private void invalidatePageTable(int pageIndex) {
        pageTable[pageIndex] = -1;
    }

    // 将页面调入内存
    private void loadPage(int pageIndex) {
        int frameIndex = findFreeFrame();
        if (frameIndex != -1) {
            memory[frameIndex * pageSize] = disk[pageIndex * pageSize];
            pageTable[pageIndex] = frameIndex;
        } else {
            int victimPageIndex = findVictimPage();
            int victimFrameIndex = pageTable[victimPageIndex];
            disk[victimPageIndex * pageSize] = memory[victimFrameIndex * pageSize];
            memory[victimFrameIndex * pageSize] = disk[pageIndex * pageSize];
            pageTable[pageIndex] = victimFrameIndex;
            invalidatePageTable(victimPageIndex);
        }
    }

    // 查找空闲帧
    private int findFreeFrame() {
        for (int i = 0; i < frameNum; i++) {
            if (pageTable[i] == -1) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

    // 查找牺牲页面
    private int findVictimPage() {
        Random random = new Random();
        int victimPageIndex;
        do {
            victimPageIndex = random.nextInt(pageNum);
        } while (pageTable[victimPageIndex] == -1);
        return victimPageIndex;
    }

    // 读取内存中的数据
    public int read(int address) {
        int pageIndex = address / pageSize;
        if (pageTable[pageIndex] == -1) {
            loadPage(pageIndex);
            pageFaultCount++;
        }
        int frameIndex = pageTable[pageIndex];
        int offset = address % pageSize;
        return memory[frameIndex * pageSize + offset];
    }

    // 写入数据到内存中
    public void write(int address, int value) {
        int pageIndex = address / pageSize;
        if (pageTable[pageIndex] == -1) {
            loadPage(pageIndex);
            pageFaultCount++;
        }
        int frameIndex = pageTable[pageIndex];
        int offset = address % pageSize;
        memory[frameIndex * pageSize + offset] = value;
    }
}

以上是一个简单的虚拟存储管理器的实现，它包括了调页和缺页统计的功能。使用该虚拟存储管理器，您可以通过调用其中的read和write方法来实现读取和写入数据。在读取和写入数据时，如果发生了缺页，它会自动将缺失的页面调入内存，并将缺页次数加一。