页面置换算法clock实现

页面置换算法 Clock（也称为最近未用（NRU）算法）是一种简单的页面置换算法，其基本思想是采用类似于时钟的方式来维护每个页面的使用情况。当需要置换页面时，算法会先找到一个未被使用的页面，如果没有，则找到一个最早未被使用的页面进行置换。

下面是Clock算法的实现（假设物理内存大小为m，页面数为n）：

1. 初始化一个指针hand，指向物理内存中的第一个页面。

2. 维护一个长度为m的位数组refbit，表示每个页面的使用情况。初始时所有位都设为0。

3. 当需要置换页面时，从hand指向的页面开始遍历物理内存：

a. 如果当前页面的refbit为0，则选择该页面进行置换，并将hand指向下一个页面。

b. 如果当前页面的refbit为1，则将refbit设为0，并将hand指向下一个页面。

c. 如果遍历完所有页面都没有找到refbit为0的页面，则选择最早未被使用的页面进行置换，并将hand指向下一个页面。

4. 在访问页面时，将该页面的refbit设为1。

下面是Clock算法的示例代码（以C语言为例）：

#define MAX_PAGE_NUM 100
#define PHYSICAL_MEM_SIZE 10

int hand = 0; // 指针
int refbit[PHYSICAL_MEM_SIZE]; // 位数组
int mem[PHYSICAL_MEM_SIZE]; // 物理内存

// 初始化页面
void init() {
    hand = 0;
    for (int i = 0; i < PHYSICAL_MEM_SIZE; i++) {
        refbit[i] = 0;
        mem[i] = -1; // -1表示页面未被使用
    }
}

// 页面置换
void page_replace(int page_num) {
    while (1) {
        if (mem[hand] == -1 || refbit[hand] == 0) { // 找到未被使用的页面或refbit为0的页面
            mem[hand] = page_num; // 置换页面
            refbit[hand] = 1; // 设置refbit为1
            hand = (hand + 1) % PHYSICAL_MEM_SIZE; // 指针指向下一个页面
            break;
        } else {
            refbit[hand] = 0; // 设置refbit为0
            hand = (hand + 1) % PHYSICAL_MEM_SIZE; // 指针指向下一个页面
        }
    }
}

// 访问页面
void access_page(int page_num) {
    refbit[page_num] = 1; // 设置refbit为1
}

// 测试
int main() {
    init(); // 初始化页面
    int page_seq[MAX_PAGE_NUM] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; // 页面序列
    int page_num = 10; // 页面数
    for (int i = 0; i < page_num; i++) {
        access_page(page_seq[i]); // 访问页面
        if (mem[hand] == -1) { // 物理内存未满
            mem[hand] = page_seq[i]; // 放入页面
            refbit[hand] = 1; // 设置refbit为1
            hand = (hand + 1) % PHYSICAL_MEM_SIZE; // 指针指向下一个页面
        } else { // 物理内存已满，进行页面置换
            page_replace(page_seq[i]);
        }
    }
    return 0;
}