（操作系统） C++ 基本分页存储管理

【问题描述】请根据基本分页存储管理的原理，对若干进程进行内存分配，并根据页面计算给定的逻辑地址的物理地址。说明：为程序调试方便，请按照输入样例采用文件形式输入相应数据。
【输入形式】
【输出形式】
【样例输入】（说明：输入文件名为test.txt）

65536        //内存大小，单位为字节
2048        //页面大小，单位为字节
20480        //OS所占内存大小，单位为字节
3        //装入进程数量
P0        7680    //第1个进程名称及大小，单位为字节
0    2    //后面几行为第1个进程的页表
1    4
2    6
3    8
P1    10064.6 //第2个进程名称及大小，单位为字节

0    18 //后面几行为第2个进程的页表

1    31
2    7
3    5
4    29
P2    5734.4  //第3个进程名称及大小，单位为字节

0    14  //后面几行为第3个进程的页表

1    17
2    9
4    //需要转换的逻辑地址个数
P0    4865  //需要转换的逻辑地址的进程名和地址值，单位为字节
P1    1023
P2    4500
P0    10000
【样例输出】（说明：下面输出样例中所有的标点符号均为英文状态下的标点符号）

The total num of memory are 32 blocks,10 blocks has been used.//内存块数为*块，已使用*块。
Process P0 use 4 blocks.  //进程*使用*块。

Process P1 use 5 blocks.
Process P2 use 3 blocks.
The total num of memory are 32 blocks,22 blocks has been used.//内存块数为*块，已使用*块。

P0:logic address 4865's pyhsical address is 13057. //逻辑地址*对应的物理地址为*。

P1:logic address 1023's pyhsical address is 37887.
P2:logic address 4500's pyhsical address is 18836.
P0:logic address 10000 is out of range.

代码实现：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <vector>
#include <cmath>
using namespace std;

//定义页表项结构体
struct PTL{
    int page;//页号
    int block;//块号
    bool operator==(const int& p){
        return this->page==p;
    }
};

//定义进程请求序列结构体
struct REQ{
    string P_name;//进程名称
    int add;//逻辑地址
};

//定义进程控制块结构体
struct PCB{
    string P_name;//进程名称
    float size;//进程大小
    vector<PTL> pagetabale;//页表
    bool operator==(const string& name) {
        return this->P_name==name;
    }
};

int main()
{
    ifstream txtfile;
	txtfile.open("test.txt");//打开输入文件
    int n, y, o, num;//内存大小、页面大小、OS所占内存大小、装入进程数量
    txtfile>>n>>y>>o>>num;
    cout<<"The total num of memory are "<<ceil(double(n)/y)<<" blocks,"<<o/y<<" blocks has been used."<<endl;

    //读取每个进程的信息，并创建进程控制块和页表
    vector<PCB> pcbs;//存储所有进程控制块的向量
    for(int i=0;i<num;i++){
        PCB pcb;
        txtfile>>pcb.P_name>>pcb.size;
        int page_num=ceil(pcb.size/y);//计算页面数
        cout<<"Process "<<pcb.P_name<<" use "<<page_num<<" blocks."<<endl;//输出进程分配的块数
        for(int j=0;j<page_num;j++){
            PTL ptl;
            txtfile>>ptl.page;
            txtfile>>ptl.block;//读取页表项的块号
            pcb.pagetabale.push_back(ptl);//将该页表项添加到进程的页表中
        }
        pcbs.push_back(pcb);//将该进程控制块添加到向量中
    }

    //输出内存使用情况
    int used_blocks=o/y;//已使用的块数，初始为OS占用的块数
    unsigned int i;
    for(i=0;i<pcbs.size();i++){
        used_blocks+=pcbs[i].pagetabale.size();//计算已使用的块数
    }
    cout<<"The total num of memory are "<<ceil(double(n)/y)<<" blocks,"<<used_blocks<<" blocks has been used."<<endl;

    //读取需要转换的逻辑地址，并根据页表计算物理地址
    int query_num;
    txtfile>>query_num;
    for(int i=0;i<query_num;i++){
        REQ req;
        txtfile>>req.P_name>>req.add;
        bool found=false;
        unsigned int j;
        for(j=0;j<pcbs.size();j++){
            if(pcbs[j].P_name==req.P_name){//如果找到了对应的进程
                unsigned int k;
                for(k=0;k<pcbs[j].pagetabale.size();k++){//遍历该进程的页表
                    if(pcbs[j].pagetabale[k].page<=req.add/y && (pcbs[j].pagetabale[k].page+1)>req.add/y){//找到了对应的页表项

                        found = true;
                        int physical_add = pcbs[j].pagetabale[k].block * y + (req.add % y);//计算物理地址
                        cout << req.P_name << ":logic address " << req.add << "'s pyhsical address is " << physical_add
                             << "." << endl;
                        break;
                    }
                }
                if (found) {
                    break;
                }
            }
        }
        if (!found) {//如果没有找到对应的页表项
            cout << req.P_name << ":logic address " << req.add << " is out of range." << endl;
        }
    }
    return 0;
}

test.txt文件输入格式样例：

注意：test.txt文件要和代码文件放在同一文件夹内。