HARD-1：cache

#include <getopt.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdarg.h>
#include <unistd.h>
#include <stdbool.h>
#include <math.h>
#include <assert.h>
#include <time.h>

// 读取文件时每行的最大长度
#define MAXLINE 100

// 全局变量，用于存储缓存的参数
// s: 组索引的位数 (number of set index bits)
// S: 缓存组的数量 (number of sets), S = 2^s
// E: 每个组的行数 (associativity, number of lines per set)
// b: 块内偏移的位数 (number of block bits)
int s, S, E, b;

// 定义缓存行结构体
typedef struct cache_line {
    int tag;                 // 存储地址的标签(tag)部分
     int data
    struct cache_line* prev; // 指向前一个节点的指针
    struct cache_line* next; // 指向后一个节点的指针
} cache_line;

// 定义缓存组结构体
// 每个组本质上是一个缓存行的集合。
// 使用双向链表来管理这些行，以便高效实现LRU策略。
typedef struct cache_set {
    int len;            // 当前组中已存储的缓存行数量
    cache_line* head;   // 指向链表头部的指针
    cache_line* tail;   // 指向链表尾部的指针
} cache_set;


/**
 * @brief 总结并打印缓存模拟的统计数据。
 *
 * @param hits 命中总次数。
 * @param misses 未命中总次数。
 * @param evictions 驱逐总次数。
 */
void printSummary(int hits, int misses, int evictions)
{
    printf("hits:%d misses:%d evictions:%d\n", hits, misses, evictions);
    FILE* output_fp = fopen(".csim_results", "w");
    assert(output_fp);
    fprintf(output_fp, "%d %d %d\n", hits, misses, evictions);
    fclose(output_fp);
}

/**
 * @brief 打印错误信息到标准错误流并退出程序。
 *
 * @param msg 格式化的错误信息字符串。
 * @param ... 可变参数，用于格式化字符串。
 */
void err_sys(const char *msg, ...) {
    char buf[MAXLINE];
    va_list ap;
    va_start(ap, msg);
    vsnprintf(buf, MAXLINE - 1, msg, ap);
    va_end(ap);
    strcat(buf, "\n");
    fputs(buf, stderr);
    fflush(NULL);
    exit(0);
}

/**
 * @brief 将一个缓存行节点插入到缓存组队列的尾部。
 * @brief 这是LRU策略的一部分，最近使用的项放在队尾(MRU端)。
 * 此函数需要处理链表为空和不为空两种情况。
 *
 * @param set 指向目标缓存组的指针。
 * @param ptr 指向要插入的缓存行节点的指针。
 */
void cache_insert(cache_set* set, cache_line* ptr) {
}

/**
 * @brief 模拟一次缓存操作（命中、未命中、驱逐）。
 * @brief 采用LRU（最近最少使用）替换策略。
 *
 * @param set 指向要操作的缓存组的指针。
 * @param address_tag 访问地址的标签(tag)部分。
 * @return 0 表示命中(hit)，1 表示未命中(miss)，2 表示未命中且有驱逐(miss eviction)。
 */
int cache_operate(cache_set* set, int address_tag) {
}

/**
 * @brief 初始化一个缓存组
 *
 * @param set 指向要初始化的缓存组的指针。
 */
void cache_init(cache_set* set) {
}

/**
 * @brief 运行缓存模拟。
 * @brief 此函数负责初始化缓存、读取trace文件并逐行模拟。
 *
 * @param filename 要读取的trace文件名。
 * @param flagV 是否启用详细输出模式的标志。
 */
void run_simulation(const char* filename, bool flagV) {

    // 提示：你可按照以下步骤完成该函数
    // 1. [初始化统计变量] 定义并初始化 hits, misses, evictions 计数器为 0。
    // 2. [打开文件] 记得处理失败情况
    // 3. [初始化缓存]
    // 4. [读取和处理Trace文件]
    // 5. [计算地址部分]
    // 6. [执行模拟]
    // 7. [释放内存]
    // 8. [调用 printSummary]
}

/**
 * @brief 程序主入口。
 * @brief 负责解析命令行参数，保存到全局变量并调用模拟器核心函数。
 *
 * @param argc 命令行参数数量。
 * @param argv 命令行参数数组。
 * @return 成功时返回 0。
 */
int main(int argc, char *argv[]) {
    // 提示：
    // 需要检查用户输出了不合法参数

    return 0;
}