模拟实现下页面置换算法，①先进先出置换算法，用C编译

好的，下面是一个简单的先进先出（FIFO）页面置换算法的模拟实现示例，使用 C 语言编写：

#include <stdio.h>

#define MAX_FRAMES 10   // 物理帧数的最大值
#define MAX_PAGES 50    // 页面数的最大值

int main() {
    int num_frames;                 // 物理帧数
    int num_pages;                  // 页面数
    int page_faults = 0;            // 缺页数
    int frames[MAX_FRAMES];         // 物理帧数组
    int pages[MAX_PAGES];           // 页面数组
    int oldest_frame = 0;           // 最老的帧的索引
    int frame_used[MAX_FRAMES] = {0}; // 记录物理帧是否被使用

    // 读入物理帧数和页面序列
    printf("Enter number of frames: ");
    scanf("%d", &num_frames);

    printf("Enter number of pages: ");
    scanf("%d", &num_pages);

    printf("Enter page sequence: ");
    for (int i = 0; i < num_pages; i++) {
        scanf("%d", &pages[i]);
    }

    // 初始化物理帧数组
    for (int i = 0; i < num_frames; i++) {
        frames[i] = -1;
    }

    // 模拟页面置换算法
    for (int i = 0; i < num_pages; i++) {
        int page = pages[i];
        int frame_index = -1;

        // 查找页面是否已经在物理帧中
        for (int j = 0; j < num_frames; j++) {
            if (frames[j] == page) {
                frame_index = j;
                break;
            }
        }

        // 页面不在物理帧中
        if (frame_index == -1) {
            // 查找空闲的物理帧
            for (int j = 0; j < num_frames; j++) {
                if (frames[j] == -1) {
                    frame_index = j;
                    break;
                }
            }

            // 所有物理帧都已被占用，需要进行页面置换
            if (frame_index == -1) {
                frame_index = oldest_frame;

                // 查找最久未被使用的帧
                do {
                    oldest_frame = (oldest_frame + 1) % num_frames;
                } while (frame_used[oldest_frame]);

                // 将最久未被使用的帧替换为当前页面
                int replaced_page = frames[frame_index];
                frames[frame_index] = page;
                frame_used[frame_index] = 1;

                printf("Page fault: replaced page %d with page %d.\n", replaced_page, page);
                page_faults++;
            } else {
                // 将当前页面放入空闲的物理帧中
                frames[frame_index] = page;
                frame_used[frame_index] = 1;
            }
        } else {
            // 页面已经在物理帧中，标记为已使用
            frame_used[frame_index] = 1;
        }
    }

    printf("Total page faults: %d\n", page_faults);

    return 0;
}

该程序模拟了一个先进先出（FIFO）页面置换算法，读入物理帧数和页面序列后，将页面逐一放入物理帧中进行模拟。如果一个页面不在物理帧中，则需要进行页面置换，选择最久未被使用的帧进行替换。程序输出了每一次页面置换的信息，以及最终的缺页数。