最少使用页面置换算法c语言实现

最少使用页面置换算法（Least Recently Used，LRU）是一种常用的操作系统内存页面置换算法，其思路是将最近最少使用的页面淘汰出内存，为新的页面让出空间。

以下是使用C语言实现LRU算法的伪代码：

1. 定义一个结构体用于表示内存中的页面：

struct Page {
    int page_number;  // 页面号码
    int access_time;  // 页面最近被访问的时间
};

2. 定义一个双向链表用于存储当前内存中的所有页面：

struct Node {
    struct Page page;  // 页面结构体
    struct Node *prev; // 前一个节点指针
    struct Node *next; // 后一个节点指针
};

struct Node *head = NULL;  // 链表头指针
struct Node *tail = NULL;  // 链表尾指针

3. 实现一个函数用于将某个页面插入到链表头部：

void insert_page_to_head(struct Page page) {
    // 创建新节点
    struct Node *new_node = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));
    new_node->page = page;
    new_node->prev = NULL;
    new_node->next = head;

    // 更新头节点
    if (head == NULL) {
        head = tail = new_node;
    } else {
        head->prev = new_node;
        head = new_node;
    }
}

4. 实现一个函数用于从链表中删除某个页面：

void remove_page(struct Node *node) {
    // 更新前驱节点
    if (node->prev != NULL) {
        node->prev->next = node->next;
    } else {
        head = node->next;
    }

    // 更新后继节点
    if (node->next != NULL) {
        node->next->prev = node->prev;
    } else {
        tail = node->prev;
    }

    // 释放节点空间
    free(node);
}

5. 实现一个函数用于将某个页面移动到链表头部：

void move_page_to_head(struct Node *node) {
    // 将节点从链表中删除
    remove_page(node);

    // 将节点插入到头部
    insert_page_to_head(node->page);
}

6. 实现一个函数用于查找某个页面是否在链表中：

struct Node *find_page(int page_number) {
    struct Node *current = head;
    while (current != NULL) {
        if (current->page.page_number == page_number) {
            return current;
        }
        current = current->next;
    }
    return NULL;
}

7. 最后，实现一个函数用于LRU页面置换，当内存空间不足时，删除最近最少使用的页面：

void lru_replace_page(struct Page page) {
    // 查找页面是否已在内存中
    struct Node *node = find_page(page.page_number);

    if (node != NULL) {
        // 如果页面已在内存中，将其移动到链表头部
        move_page_to_head(node);
    } else