操作系统页面置换模拟算法实现（C语言版）

#include<stdio.h>

/*数据结构*/
int block_num;   /*分配的物理块数*/
int page_num;   /*要访问的页面序列个数*/
int page[100]; /*要访问的页面序列*/
int memory[10]; /*物理块中的页号*/
int table[100][10]; /*显示矩阵*/
int reg[10];  /*寄存器--记录页面的访问时间*/
char Que[100];  /*数组，记录是否缺页*/

/*主函数*/
int main()
{	
    int count=0; /*记录缺页次数*/    
    int i,j,k;

	printf("━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\n");
	printf("|               实验四：LRU页面置换算法          |\n");
	printf("|                                                |\n");
    printf("|                 学号：***********              |\n");
	printf("|                 姓名：******                   |\n");
	printf("━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\n");
	
	while(1) 
	{
		printf("请输入分配的物理块的个数(M<=10):\n");
		scanf("%d",&block_num);
		if(block_num>10)
			printf("输入不合法，请重新输入"); 
		printf("\n");
		break;
	}
		
	while(1)
	{
		printf("请输入要访问的页面序列个数(P<=100):\n");
		scanf("%d",&page_num);			
		if(page_num>100)
			printf("输入不合法，请重新输入");
		printf("\n");
		break;
	}
	
	printf("请依次输入要访问的页面序列，以空格隔开:\n");
	for(i=0;i<page_num;i++)
	{
		scanf("%d",&page[i]);
		Que[i] = 'N';
	}
		 	
	for(i=0;i<block_num;i++)
	     memory[i]=-1;   //初始内存块中默认为空，用-1表示

    //访问页面
	for(i=0;i<page_num;i++)
	{
		if(i==0)   //访问的第一个页面
		{
			memory[i]=page[i];
			reg[i]=i;
			for(j=0;j<block_num;j++)
				table[i][j]=memory[j];
			Que[i]='Y';
			count++;
		}
		else
		{    /*判断新页面号是否在物理块中*/   
			for(j=0,k=0;j<block_num;j++)
			{
				if(memory[j]!=page[i])
					k++;
				else
				{    /*新页面在内存块中*/
					reg[j]=i;  //刷新该页面的访问时间
					for(int n=0;n<block_num;n++)
						table[i][n]=memory[n];
				}
			}
		}
		if(k==block_num)   /*新页面不在物理块中，缺页*/
		{
			int q=0;
			Que[i]='Y';
		    count++;
			for(int j=0;j<block_num;j++)
			{
				if(memory[j]==-1)   /*内存块未满*/
				{
					memory[j]=page[i];
				    reg[j]=i;
				    for(int n=0;n<block_num;n++)
					    table[i][n]=memory[n]; 
					break;
				}
				else   
					q++;	
			}
			if(q==block_num)/*内存块已满，需采用LRU置换算法选择换出页*/ 
			{
			    int min=0;  //记录换出页
        	    for(int m=1;m<block_num;m++)
			        if(reg[m]<reg[min])
				    	min=m;
		        memory[min]=page[i];
                reg[min]=i; /*记录该页的访问时间（新到的页面进入之前min的位置，需将min位置的访问时间更改）*/
                for(int n=0;n<block_num;n++)
			       table[i][n]=memory[n];
			}
		}
    }
    
 	/*输出运行过程及结果*/   
	printf("采用LRU页面置换算法结果如下: \n");
	printf("\n");
	printf("\n");
	printf("页号:");
	for(i=0;i<page_num;i++)
		printf("%3d",page[i]);
	printf("\n");
	printf("-----------------------------------------------------\n");
	for(i=0;i<block_num;i++) 	
	{
		printf("块%2d:",i);	 
		for(j=0;j<page_num;j++)
			printf("%3d",table[j][i]);
		printf("\n");
	}
    printf("-----------------------------------------------------\n");
	printf("缺页:");
	for(i=0;i<page_num;i++)
	    printf("%3c",Que[i]);
	printf("\n");
	
	printf("-----------------------------------------------------\n");
	printf("\t缺页次数:%d\n",count);
	printf("\t缺页率:%d/%d\n",count,page_num);
	printf("-----------------------------------------------------\n");
}