#pragma once

#ifndef MEMORY_MANAGER_H

#define MEMORY_MANAGER_H

#include <string.h>

#include <time.h>

#include <limits.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#define PAGE_SIZE 4096 // 页面大小为4KB

#define MEMORY_SIZE 4 // 内存块数量

#define DISK_SIZE 256 // 磁盘块数量

#define TLB_SIZE 4 // 快表大小

// 快表项结构

typedef struct {

int pagenum; // 页号

int frame; // 页帧(内存块号)

int process_id; // 进程ID

int valid; // 有效位(0无效，1有效)

unsigned int time_since_access; // 记录TLB项未被访问的时间

} TLBEntry;

// 页表项结构

typedef struct {

int frame; // 页帧(内存块号)

int status; // 状态位(0未调入，1已调入)

int referenced; // 访问位(0未访问，1已访问)

int modified; // 修改位(0未修改，1已修改)

int disk_block; // 磁盘块号(-1表示不在磁盘)

unsigned int time_since_access; // 记录页面未被访问的时间

} PageTableEntry;

typedef struct {

void* data; // 指向实际分配的内存区域

int value; // 标记是否已分配

int pagenum; // 页号

int process_id; // 占用该内存块的进程ID

size_t size; // 分配的内存大小

} MemoryBlock;

// 磁盘块结构

typedef struct {

int value; // 0为空，1为存在数据

int pagenum; // 页号

int process_id; // 占用该磁盘块的进程ID

char data[PAGE_SIZE]; // 页面数据内容

} DiskBlock;

// 进程控制块结构

typedef struct {

int pid; // 进程ID

int size; // 进程内存大小(字节)

int page_count; // 进程需要的页面数量

PageTableEntry* page_table; // 页表指针

} PCB;

// 全局变量声明

extern MemoryBlock memory[MEMORY_SIZE];

extern DiskBlock disk[DISK_SIZE];

extern PCB* processes[100];

extern TLBEntry tlb[TLB_SIZE];

extern int process_count;

// 函数声明

void initialize();

int find_free_disk_block();

int tlb_lookup(int pid, int pagenum);

void tlb_update(int pid, int pagenum, int frame);

void create_process(int pid, int size);

int lru_replace();

void access_process(int pid, int logical_addr, int is_write);

void terminate_process(int pid);

void print_memory_status();

void print_page_table(int pid);

void print_disk_status();

void print_tlb_status();

#endif // MEMORY_MANAGER_H