c语言代码求FIFO算法结合地址映射

下面是一个简单的C语言实现FIFO算法结合地址映射的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define PAGE_SIZE 256
#define NUM_PAGES 256
#define NUM_FRAMES 256
#define NUM_ITERATIONS 1000

// 虚拟内存页表
int page_table[NUM_PAGES];

// 物理内存页面
int physical_mem[NUM_FRAMES][PAGE_SIZE];

// 记录页面进入时间的队列
int fifo_queue[NUM_FRAMES];
int head = 0;
int tail = 0;

// 初始化虚拟内存页表
void init_page_table() {
    for (int i = 0; i < NUM_PAGES; i++) {
        page_table[i] = -1; // -1 表示页面未载入到内存中
    }
}

// 初始化物理内存页面
void init_physical_mem() {
    for (int i = 0; i < NUM_FRAMES; i++) {
        for (int j = 0; j < PAGE_SIZE; j++) {
            physical_mem[i][j] = -1; // -1 表示页面未被使用
        }
        fifo_queue[i] = -1; // -1 表示页面未被使用
    }
}

// 选择一个物理页面进行置换
int select_page_to_replace() {
    int page_to_replace = fifo_queue[head];
    head = (head + 1) % NUM_FRAMES;
    return page_to_replace;
}

// 将一个页面载入到物理内存中
void load_page_into_mem(int page_num) {
    int frame_num = select_page_to_replace();
    // 更新虚拟内存页表
    page_table[page_num] = frame_num;
    // 更新物理内存页面
    for (int i = 0; i < PAGE_SIZE; i++) {
        physical_mem[frame_num][i] = rand() % 256; // 简单模拟随机数据
    }
    // 更新队列
    fifo_queue[tail] = frame_num;
    tail = (tail + 1) % NUM_FRAMES;
}

// 将虚拟地址转换为物理地址
int translate_virtual_to_physical(int virtual_address) {
    int page_num = virtual_address / PAGE_SIZE;
    int offset = virtual_address % PAGE_SIZE;
    if (page_table[page_num] == -1) { // 页面未载入到内存中
        load_page_into_mem(page_num);
    }
    return page_table[page_num] * PAGE_SIZE + offset;
}

int main() {
    srand(time(NULL)); // 初始化随机数生成器
    init_page_table(); // 初始化虚拟内存页表
    init_physical_mem(); // 初始化物理内存页面
    int virtual_address, physical_address;
    for (int i = 0; i < NUM_ITERATIONS; i++) {
        virtual_address = rand() % (NUM_PAGES * PAGE_SIZE); // 生成随机虚拟地址
        physical_address = translate_virtual_to_physical(virtual_address); // 转换为物理地址
        printf("Virtual address: %d, Physical address: %d\n", virtual_address, physical_address);
    }
    return 0;
}

这段代码实现了一个简单的FIFO页面置换算法，其中通过一个先进先出的队列来记录页面的进入时间。每当一个新的页面被载入到内存中时，将其加入队列的末尾。当需要置换页面时，选择队列的头部页面进行置换，并将该页面从队列中删除。同时，使用一个虚拟内存页表来记录页面的虚拟地址和物理地址的映射关系。当一个页面需要访问时，先检查其是否已经载入到内存中，如果未载入，则选择一个物理页面进行载入。最后，将虚拟地址转换为物理地址，并输出结果。