#include "stdio.h"
#define n 64 /*模擬實驗中假定的頁表長度，即最多允許程式含有多少頁；假定頁面大小為1K*/
#define length 10
struct
{
  int lnumber;/*頁號*/
  int flag; /*表示該頁是否在主存，"1"表示在主存中，"0"表示不在*/
  int pnumber;/*該頁所在主存塊的塊號*/
  int write; /*該頁是否被修改過，"1"表示修改過，"0"表示沒有修改過*/
  int dnumber;/*該頁存放在磁碟上的位置，即磁碟塊號*/
}page[n]; /*頁表定義*/ 
int m; /*m為該作業在主存中的主存塊塊數*/
int page_length;/*頁表實際長度*/
int p[length]; /*存放在主存中的頁的頁號*/
int head; /*主存中頁號佇列，指向下次要被替換的頁號*/
void page_interrupt(int lnumber) /*缺頁中斷處理函式，採用FIFO頁面置換演算法*/
{
  int j;
  printf("發生缺頁中斷* %d\n",lnumber);
  /*淘汰頁*/
  j=p[head];
  p[head]=lnumber;/* 裝入替換後的新頁號*/
  head=(head+1)%m;
  if (page[j].write==1)
  printf("將頁 %d寫回磁碟第%d塊\n",j,page[j].dnumber);
  /*修改頁表*/
  page[j].flag=0;/* 第j頁被換出，第j頁存在標誌改為"0"*/
  page[lnumber].pnumber=page[j].pnumber;/* 第lnumber頁裝入原來第j頁所在的物理塊*/
  page[lnumber].flag=1;/* 第lnumber頁存在標誌改為"1"*/
  page[lnumber].write=0;/* 第lunmber頁修改標誌改為"0"*/
  printf("淘汰主存塊%2d中的頁%2d，從磁碟第%d塊中調入頁%2d\n", page[j].pnumber,j,page[lnumber].dnumber,lnumber);
}/*缺頁中斷處理函式結束*/
void command(unsigned laddress,int write) /*命令處理函式*/
{
  unsigned paddress,ad,pnumber;//分別存放實體地址、頁內地址和外存地址（盤塊號）；
  int lnumber;//存放頁號；
  lnumber=laddress>>10;//頁號=邏輯地址/2^10                 /*先計算出頁號（高6位）和頁內地址（低10位）；*/
  ad=laddress%0x3ff;//頁內地址利用位運算來取出後10位           
kk:
  if(lnumber>=page_length)    /*判斷頁號是否越界，若越界，顯示越界不再進行地址變換；*/
    {
        printf("不存在該頁\n");
        return;
    }
    if(page[lnumber].flag==1)   /*若訪問的頁在記憶體，查詢對應的物理塊，計算實體地址；若不在記憶體，先呼叫page_interrupt(int lnumber)進行頁面置換，再進行地址變換。*/

    {
        pnumber=page[lnumber].pnumber;
        paddress=pnumber<<10|ad;
        printf("邏輯地址是:%d,對應實體地址是:%d\n",laddress,paddress);
        if(write==1)
            page[lnumber].write=1;
    }
    else
    {
        page_interrupt(lnumber);
        goto kk;
    }
}
  
 
  
/*命令處理函式結束*/
void main( )
{
  int lnumber,flag,pnumber,write,dnumber;
  unsigned laddress;
  int i;
  /*輸入頁表的資訊，頁號從0開始，依次編號，建立頁表page*/
  printf("輸入頁表的資訊，建立頁表（若頁號為－1，則結束輸入）)\n");
  //printf("輸入頁號和輔存地址:");
  //scanf("%d%d",&lnumber,&dnumber);
  i=0;
  do
  {
    printf("輸入頁號和輔存地址:");
    scanf("%d%d",&lnumber,&dnumber);
    page[i].lnumber=lnumber; 
    page[i].flag=0;
    page[i].write=0;
    page[i].dnumber=dnumber;
    i++;
   }while(lnumber!=-1);
  page_length=i-1;//因為多輸入了一個-1；
  printf("輸入主存塊號，主存塊數要小於%d,(以－1結束）:",i-1);
  scanf("%d",&pnumber);
  m=0;
  head=0;
  while(pnumber!=-1)
  {
   if(m<=i)
   { 
     page[m].pnumber=pnumber;
     page[m].flag=1;
     p[m]=m;//對陣列P進行初始化，一開始程式的前m+1頁調入記憶體
     m++;
    }
   scanf("%d",&pnumber);
  }
  printf("輸入指令性質(1-修改,0-不需要，其他-結束程式執行)和邏輯地址:");
  scanf("%d%u",&write,&laddress);
  while(write==0||write==1)
  {
    command(laddress,write);/* 執行指令*/
    printf("輸入指令性質(1-修改,0-不需要，其他-結束程式執行)和邏輯地址:");
    scanf("%d%u",&write,&laddress);
  }
 }/*main( )函式結束*/