操作系统课设-虚拟存储器管理系统

#include "dialog.h" #include "ui_dialog.h" #include<iterator> #include <QTableWidget> #include<QString> #include <QProcess> #include<vector> #include<stdlib.h> #include<time.h> #include<iostream> #include <conio.h> #include<algorithm> #include <iomanip> #include<fstream> #include <windows.h> //win头文件 #define ProNumber 3 #define runnable 2 #define runningg 1 #define block 3 #define dead 3//进程运行结束 #define error -1 using namespace std; //中断处理程序运行时不能发生进程切换, //因为中断处理程序使用当前进程的内核栈......??代表进程运行 //QT自带的代码，声明一个类，将设计出来的ui界面作为该类的一个子对象，在其构造函数中，先完成对子对象的构造，再使用子对象ui调用其setupUi(this)函数实现ui的现实。 Dialog::Dialog(QWidget *parent) : QDialog(parent), ui(new Ui::Dialog) { ui->setupUi(this); } Dialog::~Dialog() { delete ui; } //假设一条指令运行时间为一个时间单位 //假设从磁盘调页装入内存总时间为一个时间单位 //在cin或cout中指明数制后，该数制将一直有效，直到重新指明使用其他数制。hex oct dec /*****************************************************全局区*****************************************************/ //进程页表项 class pagetableentry//进程页表页表项(请求式的页表项) { public: int pagenumber;//页号 5位 int framenumber;//页框号 4位 int flag;//驻留标志位 1位 int diskaddress;//外存地址 4位 //不弄一个内页表外页表了个 int changeflag;//修改位 1位 等于1为修改了 int r;//引用位 SCR算法中用到 pagetableentry() { r=1; } };//一个页表项共16位，一个页表最多32个页表项，页表最多占64B //快表表项 class tlbentry//快表表项 { public: int pagenumber;//页号 int framenumber;//页框号 }; //物理页框 class pageframe { public: pageframe()//初始化 { counter=0; flag0=0; } int flag0;//该页框是否有页装入的标志 int page;//装入的页面 int counter;//LRU算法中用到的计数器 }; //磁盘块 class diskentry { public: diskentry() { dflag=0; } int diskaddress; int dpage;//装入的页面即装入的内容 int dflag;//外存是否页面装入标志位=1为占用 }; vector<int> externstorage(int instructcount, int id);//外存分配函数 vector<vector<pagetableentry> > pgtlist(10);//将各个进程页表放在一起，把他们看做在一个容器里，他们的地址其实是没有联系的 假设页表基址就是在这个容器里的下标 vector<tlbentry> tlb(0);//快表 假设快表中有3个表项 vector<diskentry> disk(500);// 磁盘 假设外存大小500块 vector<pageframe> memorytable(16);//内存分块表 假设主64KB 一页4KB 则内存可分为16块 假设把内存的最后一块分出来专门存放各个进程的页表 ofstream ofile;//文件 vector<pageframe>::iterator it;//定义遍历循环队列的指针 //pcb 模拟 class pcb { public: int i,j; int state;//进程状态 int pid;//进程标识符 int priority;//进程优先级 数值越小优先级越高 int pagetableaddress;//页表起始地址 int pagetablelength;//页表长度 (页表项个数) int pagetableentrylen;//页表项长度 16位 int framecount;//已占用的物理块数 int intime;//进程到达时间 int pf[3];//记录占用了哪些物理页框的数组 int instructcount;//指令的数目 //假设一条指令占1页 int instructaddress;//第一条指令的首地址(逻辑地址) int instructnum;//当前执行到哪条指令 int inss;//当前执行到哪条指令（这里的位置指的是在指令序列容器里的下标) vector<int> instructorder;//如果这里写vector<int> instructorder(0);报错syntax error:'constant' 因为这样等于初始化了大小 得在构造函数里初始化 或者不初始化 void pcb0()//初始化 如果把初始化写在构造函数里 则在main函数之前会先执行全局变量对象的构造函数 产生错误。。。 { ofile.open("d:\\lane.txt",ios::app);//打开记录文件，以追加的方式写入 入口调用了Writedown()函数，该文件一定存在了 instructorder.resize(0); state=runnable; priority=(rand()%10)+1; pid=(rand()%100)+1;//rand()%(b-a+1)+a 产生[a,b]之间的随机数 为了让pid最好不相同。。设置的范围稍微大一点 cout<<endl<<"进程id:"<<dec<<pid<<" "; cout<<endl<<"进程优先级(优先级数值越小优先级越高):"<<dec<<priority<<" "; ofile<<endl<<"进程id:"<<dec<<pid<<" "; ofile<<endl<<"进程优先级(优先级数值越小优先级越高):"<<dec<<priority<<" "; //如果页表放在内存，页表放置的位置是随机的吗 此地址是虚拟地址？页表存放的地址是怎么确定的 而且页表大小现在应该不是确定的 如何挑选出一个合适的位置呢 //先对内存空闲的地方进行检测？--固定把内存最后一块放所有进程的页表了。。进程不能超过2^7 pagetableaddress=(rand()%10);//这里的页表基址是在装有页表基址中的相对位置 0-9 //因为进程的指令数是随机生成的，即页表项大小也是不确定的，页表长度不确定，这里按最大的算，每个进程最大逻辑地址空间为32页，最多32个页表项，每个页表项长度16位，最长64B cout<<"页表基址为"<<dec<<15000+pagetableaddress*64<<"h"<<" ";//这个值已经是16进制的，不用hex格式输出 ofile<<"页表基址为"<<dec<<15000+pagetableaddress*64<<"h"<<" "; pagetablelength=32;//其实应该是页表项个数，这样判断越界时候可以通过页号判断。。但是初始化为instructcount会出错。。。 pagetableentrylen=16;//单位是位 framecount=0;//占用的页框刚开始为0 intime=(rand()%10)+1; cout<<"到达时间："<<intime<<" "; ofile<<"到达时间:"<<intime<<" "; this->pf[0]=-1;//初始化为-1，值为-1就是没有占用物理页框，大于等于0的话，值就代表占用的物理块号 this->pf[1]=-1; this->pf[2]=-1; instructcount=(rand()%10)+1;//产生[1,10]条指令 cout<<"指令数:"<<instructcount<<" "; ofile<<"指令数:"<<instructcount<<" "; instructaddress=0;//假设一条指令占0800h，第一条指令首地址是虚拟地址 逻辑空间地址连续从0地址开始 /*指令的存放地址是顺序的,如果指令顺序执行，而且按设置的一条指令占1页，就会一直发生缺页中断。。。转换后的页面序列是依次增大的,逻辑地址空间是连续的*/ //假设指令都是零地址指令 instructorder.push_back(0); for(i=0;i<instructcount-1;i++)//产生指令的随机执行序列 但是序列第一个一定是0号指令 { j=rand()%instructcount; instructorder.push_back(j); } pgtlist[pagetableaddress].resize(instructcount); cout<<"页表长度:"<<dec<<pgtlist[pagetableaddress].size()*2<<"B"<<" "; cout<<endl<<"磁盘分配情况:"<<endl; ofile<<"页表长度:"<<dec<<pgtlist[pagetableaddress].size()*2<<"B"<<" "; ofile<<endl<<"磁盘分配情况:"<<endl; ofile.close(); vector<int> exs=externstorage(instructcount,pid); instructnum=0; ofile.open("d:\\lane.txt",ios::app); for(i=0;i<instructcount;i++)//页表项的页号 { pgtlist[pagetableaddress][i].pagenumber=i; pgtlist[pagetableaddress][i].flag=0;//刚开始都不在内存中 pgtlist[pagetableaddress][i].changeflag=0; } for( j=0;j<instructcount;j++) { pgtlist[pagetableaddress][j].diskaddress=exs[j]; } for( i=0;i<instructcount;i++) { cout<<dec<<"进程页表第"<<i<<"项的外存地址(块号)："<<pgtlist[pagetableaddress][i].diskaddress<<endl; ofile<<dec<<"进程页表第"<<i<<"项的外存地址(块号)："<<pgtlist[pagetableaddress][i].diskaddress<<endl; } cout<<endl<<endl<<endl; ofile<<endl<<endl<<endl; ofile.close(); } }; //全局区 int n;//进程个数 int ptr;//页表基址寄存器(值代表当前活动页表的基址) int system_time=0;//系统时间，初始化为0 int DISKFLAG; pcb runningprocess;//在CPU中正在运行的进程 vector<pcb> ReadyQueue(0);//就绪队列,,注意要设为0，因为插入都是从队尾插 vector<pcb> EndQueue(0);//结束队列 vector<pcb> WaitQueue(0);//等待队列 vector<pcb> pcblist(0);//进程 队列 void Writedown() { ofile.open("d:\\lane.txt",ios::app);//打开记录文件，以追加的方式写入 if(!ofile)//如果文件不存在，则创建该文件 { ofstream nfile( "d:\\lane.txt" ); } cout<<"当前一共有"<<n<<"个进程"<<endl; ofile<<"当前一共有"<<n<<"个进程"<<endl; cout<<"生成的进程信息如下:"<<endl; ofile<<"生成的进程信息如下:"<<endl; ofile.close(); } void Writedown2()//写下内存信息 { ofile.open("d:\\stlane.txt",ios::app);//打开记录文件，以追加的方式写�