os.cpp

磁盘管理 功能:1.指令地址信息读取 2.输出程序所用页面信息 3.块表信息

//存储器管理系统设计
#include <iostream>
using namespace std; 
const int pagesize=1024; 
//页面大小
const int blocknum=4;  
//系统分配的物理块数
int block[blocknum];  
//存放物理块状态的数组,空闲时为1,不空闲时为0
int pg[blocknum];    
//存放物理块中的页号

class page
{
   int pno;    //页号
   int bno;    //物理块号
   int status;  
//页的状态,1为在主存,0为在辅存
   static int n; //表态成员,为实现页的编号
public:
   page()          //构造函数
   {
     pno=n++;     //编号
     bno=-1;      //不在任何物理块中
     status=0;    //初始值
   }
   int getstatus()
   { return status; }
   int getbno()
   { return bno;  }
   int getpno()
   { return pno;  }
  void print()
   {
     cout<<"页号:"<<pno<<"  地址范围:"<<pagesize*pno+1<<"~"<<pagesize*(pno+1)<<" 物理块号:"<<bno<<" 状态:";
     if(status)
      cout<<"在主存"<<endl;
     else
      cout<<"在辅存"<<endl;
   }
  void load(int b)   //装入主存b号物理块
   {
     bno=b;
     status=1;      //装入主存页号为1
     block[b]=0;    //数组状态不空闲
   }
//调出主存，用于页面置换
  void out()  
   { status=0;
     bno=-1;        //相应页对应物理块号变为初始值
   }
 };
int page::n=0;     //初始化页号
int freebno()      //查出空闲的物理块号
{
  int i;
  for(i=0;i<blocknum;i++)
	if(block[i])
	return i;      //返回空闲的物理块
  return i;        //没有空闲的物理块,返回的块号溢出
}
void inc(int &t)   //以物理块数为模自加
{
  if(t>=0&&t<blocknum-1)
    t++;
  else if(t==blocknum-1)
    t=0;
  else
    cout<<"出错!!"<<endl;
}
//判断是否在物理块的最后一位,是否加1

int add(int m,int n)   {
  if(m%n)    //不能整除,有余数，则需加1
    return 1;
  else       //刚好能整除
    return 0;
}
void main()
{
  int j;
  for(j=0;j<blocknum;j++)   //初始化,物理块都置为空闲
  {
      block[j]=1;        
      pg[j]=-1;
  }
  int i,set;
  int process_size,pagenum,address,pageNO;
  page *p;
  int next=0;   //下一个该替换的物理块号
  cout<<"************************存储器管理模拟系统*************************"<<endl;
  cout<<"请输入进程的大小(注意：仅为数据有效):"<<endl;
  cin>>process_size;
  pagenum=process_size/pagesize+add(process_size,pagesize);
  cout<<"进程的页数为:"<<pagenum<<endl;
  p=new page[pagenum];     //new动态分配空间
  cout<<"各页面状态如下:"<<endl;
  for(i=0;i<pagenum;i++)
     p[i].print();    
  while(1)
  {
    cout<<"--------------------------------------------------------------"<<endl;
    cout<<"1.指令地址信息读取 2.输出程序所用页面信息 3.快表信息 0.退出"<<endl;
	cout<<endl;
	cout<<"请选择相应操作:"<<endl;
    cin>>set;
    switch(set)
    {
      case 1:
	     cout<<"请输入要读入的指令地址:"<<endl;
             cin>>address;
	     if(address<0)
	     {
		  cout<<"您所输入的是负数，不符合要求。"<<endl;
		  break;
	       }
	      else
	        if(address>process_size)
	       {
             cout<<"您输入的数据太大，不符合要求。"<<endl;
             break;
             }

	        else
		if(address<pagesize)
		pageNO=0;                  //判定指令地址页面号
                else
	        pageNO=address/pagesize+add(address,pagesize)-1; 
//因为数组从0开始计数,故减1	    
		if(p[pageNO].getstatus()) 
//判断是否在主存
	        {
		cout<<"此模块已在主存中."<<endl;
	    	p[pageNO].print();
	        }
	        else
	        {
		   cout<<"此模块在辅存中,调入主存."<<endl;
		   int fno;
		   fno=freebno();  //获取空闲的物理块号
		   if(fno>=0&&fno<blocknum)  //有空闲物理块
		   {
		      p[pageNO].load(fno);
		      cout<<"装入页框表，查询并放入空闲物理块:"<<fno<<endl;
		      pg[fno]=pageNO;
		      p[pageNO].print();
		   }
          //物理块已满，执行淘汰操作
		  else     
		  {
		     cout<<"页框已满,淘汰物理块:"<<next<<" 中的原有页面 "<<pg[next]<<endl;
		     for(i=0;i<pagenum;i++)
		        if(p[i].getstatus()&&p[i].getbno()==next)
		           p[i].out();        //换出
		     p[pageNO].load(next);   //装入
		     pg[next]=pageNO;
		     p[pageNO].print();
		     inc(next);    //next自加,指向下一个即将换出的块
		  }
		}
             break;
       case 2:
              for(i=0;i<pagenum;i++)
	         p[i].print();
              break;
	  case 3:
	  for(i=0;i<4;i++)
	  {
	  cout<<i<<":";
	  if(block[i])
	  cout<<"   空闲"<<endl;
	  else
	  {
	  cout<<"   占用  ";
	  int a=pg[i];
	  cout<<"页号:"<<a<<"  地址范围:"<<pagesize*a+1<<"~"<<pagesize*(a+1)<<endl;
         }
	 }
	 break;
     case 0:    
        delete []p;    //释放资源
        return;
      default:cout<<"非法操作，请根据提示选择 1、2、3或0操作  "<<endl;
     }
    }
   }