编写页面置换算法OPT、NRU、FIFO、LRU的模拟程序，写出c语言代码

编写页面置换算法的模拟程序通常涉及到以下几个步骤：维护一个虚拟内存的表示，一种页面替换策略的选择（例如OPT、NRU、FIFO、LRU），以及模拟页面访问过程。这里是一个简单的C语言示例，展示了如何使用数组来模拟四个基本的页面置换算法：

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

// 定义页面结构体
typedef struct Page {
    int id;
    char* content; // 假设每个页面有内容，实际项目中可能会存储地址等信息
    bool isDirty; // 标记页面是否被修改
} Page;

// 定义置换策略
enum Policy { FIFO, LRU, NRU, OPT };

// 简化版的LRU算法
struct Node {
    Page page;
    struct Node* next, *prev;
};

Page* LRU(int capacity) {
    // LRU实现略，这里简化只关注页面分配
    return NULL;
}

// 简化版的Optimal算法（最少使用频率）
int find_min_freq(Page** pages, int n) {
    // Optimal实现略，这里简化仅用于演示
    return 0;
}

void simulate(Policy policy, int capacity, int num_pages, int* accessed_pages) {
    Page* pages[capacity];
    for (int i = 0; i < capacity; i++) {
        pages[i] = (Page*)malloc(sizeof(Page));
    }
    
    // 模拟页面访问
    for (int i = 0; i < num_pages; i++) {
        int page_id = accessed_pages[i]; // 假设这是已访问的页面ID
        Page* victim = NULL;
        
        switch (policy) {
            case FIFO:
                victim = pages[0];
                pages[0] = pages[accessed_pages[i]];
                break;
            case LRU:
                victim = LRU(capacity)[0];
                break;
            case NRU:
                // 这里假设NRU简单地按顺序替换最近未使用的页面
                victim = victim ? victim->next : pages[0];
                if (victim == pages[page_id]) {
                    victim = victim->prev;
                }
                break;
            case OPT:
                victim = pages[find_min_freq(pages, capacity)];
                break;
        }

        // 更新脏页和其他逻辑
        // ...
        printf("Paging out %d to replace %d\n", victim->id, page_id);
    }

    // 清理资源
    for (int i = 0; i < capacity; i++) {
        free(pages[i]);
    }
}

int main() {
    int capacity = 4;
    int num_pages = 10;
    int accessed_pages[] = {/* 随机访问序列 */ ...};
    simulate(OPT, capacity, num_pages, accessed_pages);
    return 0;
}