操作系统页面置换算法c语言代码

以下是常见的三种页面置换算法的C语言代码实现。

1. 先进先出（FIFO）页面置换算法

#include <stdio.h>
#define MAX_MEMORY_SIZE 100 // 内存块数
#define MAX_PAGE_SIZE 200 // 页面数

int main()
{
    int memory[MAX_MEMORY_SIZE]; // 内存块
    int page[MAX_PAGE_SIZE]; // 页面序列
    int pageFault = 0; // 缺页数
    int memPointer = 0; // 内存指针
    int pagePointer = 0; // 页面指针
    int i, j, flag;

    for (i = 0; i < MAX_MEMORY_SIZE; i++) {
        memory[i] = -1; // 初始化内存块
    }

    printf("请输入%d个页面序列：", MAX_PAGE_SIZE);
    for (i = 0; i < MAX_PAGE_SIZE; i++) {
        scanf("%d", &page[i]);
    }

    for (i = 0; i < MAX_PAGE_SIZE; i++) {
        flag = 0;
        for (j = 0; j < MAX_MEMORY_SIZE; j++) {
            if (memory[j] == page[i]) {
                flag = 1; // 页面已经在内存中
                break;
            }
        }
        if (flag == 0) {
            memory[memPointer] = page[i]; // 将页面调入内存
            memPointer = (memPointer + 1) % MAX_MEMORY_SIZE; // 更新内存指针
            pageFault++; // 缺页数加1
        }
    }

    printf("缺页数：%d\n", pageFault);

    return 0;
}

2. 最近最少使用（LRU）页面置换算法

#include <stdio.h>
#define MAX_MEMORY_SIZE 100 // 内存块数
#define MAX_PAGE_SIZE 200 // 页面数

int main()
{
    int memory[MAX_MEMORY_SIZE]; // 内存块
    int page[MAX_PAGE_SIZE]; // 页面序列
    int pageFault = 0; // 缺页数
    int memPointer = 0; // 内存指针
    int pagePointer[MAX_MEMORY_SIZE]; // 页面指针
    int i, j, flag, min;

    for (i = 0; i < MAX_MEMORY_SIZE; i++) {
        memory[i] = -1; // 初始化内存块
        pagePointer[i] = 0; // 初始化页面指针
    }

    printf("请输入%d个页面序列：", MAX_PAGE_SIZE);
    for (i = 0; i < MAX_PAGE_SIZE; i++) {
        scanf("%d", &page[i]);
    }

    for (i = 0; i < MAX_PAGE_SIZE; i++) {
        flag = 0;
        for (j = 0; j < MAX_MEMORY_SIZE; j++) {
            if (memory[j] == page[i]) {
                flag = 1; // 页面已经在内存中
                pagePointer[j] = i; // 更新页面指针
                break;
            }
        }
        if (flag == 0) {
            min = pagePointer[0];
            for (j = 1; j < MAX_MEMORY_SIZE; j++) {
                if (pagePointer[j] < min) {
                    min = pagePointer[j]; // 找到最近最少使用的页面
                    memPointer = j; // 更新内存指针
                }
            }
            memory[memPointer] = page[i]; // 将页面调入内存
            pagePointer[memPointer] = i; // 更新页面指针
            pageFault++; // 缺页数加1
        }
    }

    printf("缺页数：%d\n", pageFault);

    return 0;
}

3. 最优页面置换算法（OPT）

#include <stdio.h>
#define MAX_MEMORY_SIZE 100 // 内存块数
#define MAX_PAGE_SIZE 200 // 页面数

int main()
{
    int memory[MAX_MEMORY_SIZE]; // 内存块
    int page[MAX_PAGE_SIZE]; // 页面序列
    int pageFault = 0; // 缺页数
    int memPointer = 0; // 内存指针
    int i, j, k, flag, max, maxIndex;

    for (i = 0; i < MAX_MEMORY_SIZE; i++) {
        memory[i] = -1; // 初始化内存块
    }

    printf("请输入%d个页面序列：", MAX_PAGE_SIZE);
    for (i = 0; i < MAX_PAGE_SIZE; i++) {
        scanf("%d", &page[i]);
    }

    for (i = 0; i < MAX_PAGE_SIZE; i++) {
        flag = 0;
        for (j = 0; j < MAX_MEMORY_SIZE; j++) {
            if (memory[j] == page[i]) {
                flag = 1; // 页面已经在内存中
                break;
            }
        }
        if (flag == 0) {
            max = -1;
            for (j = 0; j < MAX_MEMORY_SIZE; j++) {
                for (k = i + 1; k < MAX_PAGE_SIZE; k++) {
                    if (memory[j] == page[k]) {
                        if (k > max) {
                            max = k; // 找到下次最晚使用的页面
                            maxIndex = j; // 更新内存指针
                        }
                        break;
                    }
                }
                if (k == MAX_PAGE_SIZE) {
                    maxIndex = j; // 找到最后一个未使用的内存块
                    break;
                }
            }
            memory[maxIndex] = page[i]; // 将页面调入内存
            memPointer = (maxIndex + 1) % MAX_MEMORY_SIZE; // 更新内存指针
            pageFault++; // 缺页数加1
        }
    }

    printf("缺页数：%d\n", pageFault);

    return 0;
}