Step 1 - 参数与核心数据模型

doc/MVP-TODO.md

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 # MVP TODO - Unity 虚拟地址寻址模拟
 
+此为 MVP 实现，时间要求紧，不需要太考虑代码结构，需要跨脚本访问的内容全用单例也没问题
+
 ## 0. 需求冻结（已确认）
+
 - [x] 模式：单次地址翻译可视化 + 批量访问统计
 - [x] 系统位数：仅支持 `32 / 48 / 64`
 - [x] 页大小输入：仅支持 `2^n KB`
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 - [x] 技术栈：Unity 2022 + C#
 
 ## 1. 总体分步计划
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 1. Step 1：参数与核心数据模型
 2. Step 2：地址生成与拆分
 3. Step 3：TLB（LRU）实现
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 8. Step 8：联调、测试、验收
 
 ## 2. Step 1 - 参数与核心数据模型
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 ### TODO
-- [ ] 创建脚本目录：`Assets/Scripts/Core`、`Assets/Scripts/Simulation`、`Assets/Scripts/UI`
-- [ ] 新建 `SimulationConfig.cs`：定义可输入参数
-- [ ] 新建 `ConfigValidator.cs`：参数合法性校验
-- [ ] 新建 `AddressParts.cs`：保存 `VPN / offset / L1Index / L2Index`
-- [ ] 新建 `SimulationState.cs`：保存当前轮次、当前虚拟地址、是否缺页等
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+- [x] 创建脚本目录：`Assets/Scripts/Core`、`Assets/Scripts/Simulation`、`Assets/Scripts/UI`
+- [x] 新建 `SimulationConfig.cs`：定义可输入参数
+- [x] 新建 `ConfigValidator.cs`：参数合法性校验
+- [x] 新建 `AddressParts.cs`：保存 `VPN / offset / L1Index / L2Index`
+- [x] 新建 `SimulationState.cs`：保存当前轮次、当前虚拟地址、是否缺页等
 
 ### 输入字段（MVP）
-- [ ] `vaBits`：`32|48|64`
-- [ ] `pageSizeKB`：`2^n`
-- [ ] `physicalMemoryMB`：正整数
-- [ ] `tlbEntries`：正整数，默认 `16`
-- [ ] `accessCount`：正整数
-- [ ] `pageFaultPenalty`：默认 `100`（抽象开销单位）
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+- [x] `vaBits`：`32|48|64`
+- [x] `pageSizeKB`：`2^n`
+- [x] `physicalMemoryMB`：正整数
+- [x] `tlbEntries`：正整数，默认 `16`
+- [x] `accessCount`：正整数
+- [x] `pageFaultPenalty`：默认 `100`（抽象开销单位）
 
 ### 校验规则
-- [ ] `pageSizeKB` 必须是 2 的幂
-- [ ] `offsetBits = log2(pageSizeBytes)` 且 `offsetBits < vaBits`
-- [ ] `frameCount = floor(physicalMemoryBytes / pageSizeBytes)` 且 `frameCount >= 1`
-- [ ] 非法输入返回明确错误文本（用于 UI 提示）
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+- [x] `pageSizeKB` 必须是 2 的幂
+- [x] `offsetBits = log2(pageSizeBytes)` 且 `offsetBits < vaBits`
+- [x] `frameCount = floor(physicalMemoryBytes / pageSizeBytes)` 且 `frameCount >= 1`
+- [x] 非法输入返回明确错误文本（用于 UI 提示）
 
 ### 完成标准
-- [ ] 给定任意合法参数，能计算全部派生参数并通过校验
-- [ ] 任意非法输入都能得到可读错误信息
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+- [x] 给定任意合法参数，能计算全部派生参数并通过校验
+- [x] 任意非法输入都能得到可读错误信息
 
 ## 3. Step 2 - 地址生成与拆分
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 ### TODO
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 - [ ] 新建 `AddressGenerator.cs`：生成 `[0, 2^vaBits - 1]` 范围虚拟地址
 - [ ] 新建 `AddressTranslatorUtils.cs`：拆分 `VPN + offset`
 - [ ] 实现二级页表索引位拆分
 
 ### 拆分规则
+
 - [ ] `vpnBits = vaBits - offsetBits`
 - [ ] `l1Bits = ceil(vpnBits / 2)`
 - [ ] `l2Bits = floor(vpnBits / 2)`
 - [ ] 从 `VPN` 拆出 `L1Index` 和 `L2Index`
 
 ### 完成标准
+
 - [ ] 控制台可打印每次地址拆分结果
 - [ ] 32/48/64 三种位数下拆分结果均正确
 
 ## 4. Step 3 - TLB（全相联 + LRU）
+
 ### TODO
+
 - [ ] 新建 `TlbEntry.cs`：`VPN -> PFN` 映射及有效位
 - [ ] 新建 `TlbCache.cs`：查询、更新、淘汰
 - [ ] 使用 `Dictionary + LinkedList` 实现 O(1) 级 LRU
 
 ### 行为要求
+
 - [ ] `Lookup(vpn)`：命中返回 PFN，未命中返回失败
 - [ ] `InsertOrUpdate(vpn, pfn)`：已存在则更新并置为最近使用
 - [ ] 超出容量时淘汰最久未使用项
 
 ### 完成标准
+
 - [ ] 构造用例可验证 LRU 淘汰顺序正确
 - [ ] 连续访问时命中统计准确
 
 ## 5. Step 4 - 二级页表 + 缺页 + FIFO
+
 ### TODO
+
 - [ ] 新建 `TwoLevelPageTable.cs`：`Dictionary<L1, Dictionary<L2, PTE>>`
 - [ ] 新建 `PageTableEntry.cs`：`PFN / present / dirty(可选)`
 - [ ] 新建 `PhysicalMemoryManager.cs`：空闲帧管理 + FIFO 队列
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 - [ ] 淘汰后同步页表项状态（`present = false`）
 
 ### 行为要求
+
 - [ ] 页表命中：TLB 未命中后，页表中有 `present = true` 映射
 - [ ] 缺页：页表不存在或 `present = false`
 - [ ] 装入页面后写回页表并更新 TLB
 
 ### 完成标准
+
 - [ ] 能稳定运行大量访问（例如 `N=10000`）无崩溃
 - [ ] FIFO 次序可从日志中验证
 
 ## 6. Step 5 - 翻译引擎（单步状态机）
+
 ### TODO
+
 - [ ] 新建 `TranslatorEngine.cs`
 - [ ] 定义步骤枚举：
 - [ ] `GenerateVA`
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 - [ ] 提供 `StepOnce()` 与 `RunOneAccess()` 两种执行接口
 
 ### 完成标准
+
 - [ ] 单步执行能暂停在每个阶段并暴露当前状态
 - [ ] 一次完整访问流程结果与预期一致
 
 ## 7. Step 6 - 统计模块
+
 ### TODO
+
 - [ ] 新建 `StatsCollector.cs`
 - [ ] 累计：`totalAccess`、`tlbHit`、`pageTableHit`、`pageFault`
 - [ ] 计算：`tlbHitRate`、`pageTableHitRate`、`avgCost`
 
 ### 开销模型（MVP）
+
 - [ ] TLB 命中：`+1`
 - [ ] TLB miss + 页表命中：`+4`
 - [ ] 缺页：`+4 + pageFaultPenalty`
 
 ### 完成标准
+
 - [ ] 指标在单步和批量模式下都持续更新
 - [ ] 批量完成后给出最终汇总
 
 ## 8. Step 7 - UI 绑定与流程动画
+
 ### TODO
+
 - [ ] 新建主场景 `Main.unity`
 - [ ] 参数面板：位数/页大小/物理内存/TLB条目/N/开销参数
 - [ ] 控制按钮：`单步`、`连续播放`、`暂停`、`重置`
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 - [ ] 指标区：四项核心指标实时显示
 
 ### 完成标准
+
 - [ ] UI 上可完整观察一次访问的每个阶段
 - [ ] 连续播放期间 UI 不冻结，可暂停/恢复
 
 ## 9. Step 8 - 联调、测试、验收
+
 ### 测试清单
+
 - [ ] 参数边界：最小/最大可接受输入
 - [ ] 位数覆盖：32/48/64 各跑一轮
 - [ ] 页大小覆盖：多个 `2^n KB` 值
@@ -155,12 +188,14 @@
 - [ ] 物理内存极小场景：高缺页率验证 FIFO
 
 ### 验收标准
+
 - [ ] 功能覆盖需求冻结清单
 - [ ] 四项指标数值可解释且趋势合理
 - [ ] 单步、连续播放、重置均可稳定使用
 - [ ] 控制台无持续异常错误
 
 ## 10. 预计工时（MVP）
+
 - [ ] Step 1-2：4-6 小时
 - [ ] Step 3-4：6-10 小时
 - [ ] Step 5-6：3-5 小时
@@ -169,6 +204,7 @@
 - [ ] 合计：约 21-33 小时（约 3-4.5 天）
 
 ## 11. 首日执行建议（直接开工）
-- [ ] 先完成 Step 1（参数模型 + 校验）
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+- [x] 先完成 Step 1（参数模型 + 校验）
 - [ ] 紧接 Step 2（地址拆分）
 - [ ] 当天收尾前完成 Step 3（TLB LRU 最小可运行）