Virtual Memory Management Simulator

请求分页存储管理 + 改进型时钟置换算法（Enhanced Clock）

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概述

本项目实现了一个虚拟存储器管理模拟系统，核心功能包括：

• 请求分页存储管理：逻辑地址 → 物理地址的地址变换过程可视化
• 改进型时钟置换算法：基于 (R, M) 访问位的四轮扫描淘汰策略
• 缺页处理与页表管理：页表项的加载、访问位/修改位维护
• 终端交互式输入：支持手工输入和随机生成两种地址序列

运行环境

项目	说明
语言	Java 17
编码	UTF-8
依赖	无第三方依赖（纯 JDK）

系统参数

参数	值
页面大小	1 KB
物理内存	10 KB（10 个页框）
逻辑地址空间	0 ~ 65535（64 页）
置换算法	改进型时钟（Enhanced Clock）

快速开始

# 编译
javac -encoding UTF-8 src/*.java

# 运行
java -cp src VirtualMemorySimulator

运行后选择地址生成方式：

• 1 — 手工输入逻辑地址序列（空格分隔）
• 2 — 随机生成逻辑地址序列

项目结构

src/
├── VirtualMemorySimulator.java   # 主程序入口
├── Config.java                   # 系统配置（页面大小、内存大小）
├── PageTable.java                # 页表管理
├── PageTableEntry.java           # 页表项（页号、帧号、存在位、R/M位）
├── PhysicalMemory.java           # 物理内存页框管理
├── ClockReplacer.java            # 改进型时钟置换算法（四轮扫描）
├── AddressGenerator.java         # 地址序列生成器（手工/随机）
└── OutputFormatter.java          # 格式化输出（含驻留集展示）

改进型时钟置换算法

基于 (R, M) 访问位的四轮扫描淘汰策略：

扫描轮次	查找目标	操作
SCAN 1	(R=0, M=0)	最优淘汰：干净且未被引用
SCAN 2	(R=0, M=1)	次优淘汰：脏页需写回；途经清 R 位
SCAN 3	(R=0, M=0)	经过 SCAN 2 清 R 后重新扫描
SCAN 4	(R=0, M=1)	兜底淘汰

输出示例

[#01] 逻辑地址=    0 → 页号= 0, 偏移=   0
├── 事件: 缺页
├── 处理: 空闲页框装入 → Frame 0
└── 驻留集: [0]

[#02] 逻辑地址= 1024 → 页号= 1, 偏移=   0
├── 事件: 缺页
├── 处理: 空闲页框装入 → Frame 1
└── 驻留集: [0, 1]

作者

• 杨松 — 长春理工大学 计算机科学技术学院 软件工程 实现语言 Java 17 / 无第三方依赖