int LRU(int total_pf) { /*最近最久未使用算法（使用时钟计数器）*/ int min, minj, present_time; initialize(total_pf); present_time = 0; for (int i = 0; i < total_instruction; i++) { if (pl[page[i]].pfn == INVALID) { //页面失效，不在内存中 diseffect++; if (freepf_head == NULL) { //内存无空闲页面 min = 32767; for (int j = 0; j < total_vp; j++) { //找出内存块中time的最小值 if (min > pl[j].time && pl[j].pfn != INVALID) // 查询页表 { min = pl[j].time; minj = j; // 记下内存块号 } } freepf_head = &pfc[pl[minj].pfn]; //腾出一个单元（对应的内存块） pl[minj].pfn = INVALID; pl[minj].time = -1; freepf_head->next = NULL; } pl[page[i]].pfn = freepf_head->pfn; //有空闲页面,改为有效（内存块号） pl[page[i]].time = present_time; freepf_head = freepf_head->next; //减少一个free 页面 } else { pl[page[i]].time = present_time; //命中则设置时间 } present_time++; } printf("LRU:%6.4f\n", 1 - diseffect / 320.0); return 0; }

这段代码是关于LRU（Least Recently Used）页面置换算法的实现。其中包含了一些变量和函数：

- `total_pf`是系统中物理页面的总数。
- `initialize(total_pf)`是一个初始化函数，用来初始化相关页面控制用数据结构。
- `pfc_type`是一个结构体类型，表示页面控制块（Page Frame Control Block），其中包含了页面号、内存块号、访问次数或作为引用位以及时间等信息。
- `freepf_head`是空闲页面队列的指针。
- `present_time`表示当前的时间。

在主函数中，对于每个需要访问的页面，如果该页表项不在内存中，则将其调入内存中，如果内存中无空闲页面，则需要进行页面置换。LRU算法采用最近最久未使用的策略，即置换最久未被使用的页面。在这个实现中，使用`time`字段记录每个页面最近被访问的时间，每次访问某个页面时，将该页面的`time`字段更新为当前时间，依此来判断哪些页面最久未被使用。当需要置换页面时，遍历内存中的所有页面，找到`time`字段最小的页面，将其置换出来。最后输出失效率（diseffect）即可。

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//1.存储管理。 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define INVALID -1 #define NULL 0 #define total_instruction 320 /*指令流长*/ #define total_vp 32 /*虚页长*/ #define clear_period 50 /*清0周期*/ typedef struct /*页面结构*/ { int pn; //页号 logic number int pfn; //页面框架号 physical frame number int counter; //计数器 int time; //时间 }pl_type; pl_type pl[total_vp]; /*页面线性结构---指令序列需要使用地址*/ typedef struct pfc_struct /*页面控制结构，调度算法的控制结构*/ { int pn; int pfn; struct pfc_struct *next; }pfc_type; pfc_type pfc[total_vp], *freepf_head, *busypf_head, *busypf_tail; int diseffect, a[total_instruction]; /* a[]为指令序列*/ int page[total_instruction], offset[total_instruction];/*地址信息*/ int initialize(int); int FIFO(int); int LRU(int); int LFU(int); int NUR(int); //not use recently int OPT(int); int main( ) { int s,i,j; srand(10*getpid()); /*由于每次运行时进程号不同，故可用来作为初始化随机数队列的“种子”*/ s=(float)319*rand( )/32767/32767/2+1; /*正态分布*/ for(i=0;i<total_instruction;i+=4) /*产生指令队列*/ { if(s<0||s>319) { printf("When i==%d,Error,s==%d\n",i,s); exit(0); } a[i]=s; /*任选一指令访问点m*/ a[i+1]=a[i]+1; /*顺序执行一条指令*/ a[i+2]=(float)a[i]*rand( )/32767/32767/2; /*执行前地址指令m*/ a[i+3]=a[i+2]+1; /*顺序执行一条指令*/ s=(float)(318-a[i+2])*rand( )/32767/32767/2+a[i+2]+2; if((a[i+2]>318)||(s>319)) printf("a[%d+2],a number which is :%d and s==%d\n",i,a[i+2],s); } for (i=0;i<total_instruction;i++) /*将指令序列变换成页地址流*/ { page[i]=a[i]/10; offset[i]=a[i]%10; } for(i=4;i<=32;i++) /*用户内存工作区从4个页面到32个页面*/ { printf("--%2d page frames ",i); FIFO(i); LRU(i); LFU(i); NUR(i); OPT(i); } return 0; } /*初始化相关数据结构 total_pf表示内存的块数 */ int initialize(int total_pf) { int i; diseffect=0; for(i=0;i<total_vp;i++) { pl[i].pfn=INVA

LID; /*将所有页面初始化为无效*/ pl[i].counter=0; pl[i].time=0; } for=0;i<total_pf-1;i++) /*形成空闲页面链表*/ { pfc[i].next=&pfc[i+1]; pfc[i].pn=INVALID; } pfc[total_pf-1].next=NULL; pfc[total_pf-1].pn=INVALID; freepf_head=&pfc[0]; /*初始化空闲页面头指针*/ busypf_head=NULL; /*初始化忙页面头指针*/ busypf_tail=NULL; /*初始化忙页面尾指针*/ return 0; }

这段代码是一个简单的页面置换算法的模拟程序，主要是模拟了FIFO、LRU、LFU、NUR、OPT等五种页面置换算法。其中，FIFO是按照先进先出的原则置换页面；LRU是按照最近最少使用的原则置换页面；LFU是按照最少使用次数的原则置换页面；NUR是按照最近未使用的原则置换页面；OPT是按照最优置换

编写C程序，模拟“最近最久未使用算法(LRU)”页面置换算法。计算缺页次数并返回空函数 int lru_missing_page_num(int* page_seq, int seq_len, int mem_page_num){ }

好的，我将为您编写一个模拟 LRU 页面置换算法的 C 语言程序，计算缺页次数并返回缺页数的函数 `lru_missing_page_num`。以下是代码实现：

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

int find_index(int* arr, int n, int val) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (arr[i] == val) {
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

int lru_missing_page_num(int* page_seq, int seq_len, int mem_page_num) {
    int* mem = (int*) malloc(mem_page_num * sizeof(int));
    int missing_page_num = 0;
    int mem_page_cnt = 0;

    for (int i = 0; i < seq_len; i++) {
        int page = page_seq[i];
        int idx = find_index(mem, mem_page_cnt, page);
        if (idx != -1) {
            // page is already in memory
            for (int j = idx; j < mem_page_cnt - 1; j++) {
                mem[j] = mem[j + 1];
            }
            mem[mem_page_cnt - 1] = page;
        } else {
            // page is not in memory
            if (mem_page_cnt < mem_page_num) {
                // memory has free space
                mem[mem_page_cnt++] = page;
            } else {
                // memory is full, need to replace a page
                for (int j = 0; j < mem_page_cnt - 1; j++) {
                    mem[j] = mem[j + 1];
                }
                mem[mem_page_cnt - 1] = page;
            }
            missing_page_num++;
        }
    }

    free(mem);

    return missing_page_num;
}

`lru_missing_page_num` 函数接受三个参数：

- `page_seq` 是一个整数数组，表示访问页面的序列。
- `seq_len` 是 `page_seq` 数组的长度。
- `mem_page_num` 是一个整数，表示内存中可以存储的页面数量。

函数返回整数类型的缺页次数。

为了实现 LRU 页面置换算法，程序使用了一个长度为 `mem_page_num` 的整数数组 `mem`，表示内存中存储的页面。程序从序列的第一个页面开始访问，对于每一个页面，程序首先在内存中查找是否已经存在。如果存在，程序将该页面移动到数组的末尾，表示该页面是最近访问的页面。如果不存在，程序将该页面加入到内存中。

如果内存中还有空间，程序直接把新页面加入到内存中。如果内存已满，程序需要选择一个页面替换。为了实现 LRU 页面置换算法，程序选择内存中最久未被访问的页面进行替换，也就是数组的第一个元素。

在每一次缺页的情况下，程序需要将缺页次数加 1。

最后，函数使用 `free` 函数释放动态分配的内存空间。

希望我的回答能够帮助到您！