用C语言写页面置换算法中的OPT算法及其缺页率

OPT算法是一种理论上最优的页面置换算法，它根据未来的页面访问情况，选择淘汰最长时间内不会被访问的页面。但是，由于它需要预测未来的页面访问情况，实际上很难完全实现。

以下是用C语言实现OPT算法和计算缺页率的示例代码：

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

#define MAX_PAGE_NUM 100
#define MAX_REF_NUM 1000

int pages[MAX_PAGE_NUM]; // 页面序列
int page_num; // 页面数量
int refs[MAX_REF_NUM]; // 页面引用序列
int ref_num; // 页面引用数量

// 判断页面是否在未来的引用序列中出现
int in_future(int page, int start) {
    for (int i = start; i < ref_num; i++) {
        if (refs[i] == page) {
            return i;
        }
    }
    return ref_num;
}

// OPT算法
int opt() {
    int faults = 0;
    int frames[MAX_PAGE_NUM] = {0}; // 物理内存页框
    int future[MAX_PAGE_NUM] = {0}; // 未来的引用序列
    for (int i = 0; i < page_num; i++) {
        int page = pages[i];
        int j;
        // 查找物理内存中是否已有该页面
        for (j = 0; j < MAX_PAGE_NUM; j++) {
            if (frames[j] == page) {
                break;
            }
        }
        // 页面未命中，需要进行置换
        if (j == MAX_PAGE_NUM) {
            faults++;
            // 找到最长时间内未被访问的页面
            int max_future = 0;
            int max_frame = 0;
            for (j = 0; j < MAX_PAGE_NUM; j++) {
                future[j] = in_future(frames[j], i);
                if (future[j] > max_future) {
                    max_future = future[j];
                    max_frame = j;
                }
            }
            // 将该页面置换出去
            frames[max_frame] = page;
        }
    }
    return faults;
}

int main() {
    // 读取页面序列和页面引用序列
    printf("请输入页面序列(以空格分隔，-1表示输入结束):\n");
    int page;
    while (scanf("%d", &page) != EOF && page != -1) {
        pages[page_num++] = page;
    }
    printf("请输入页面引用序列(以空格分隔，-1表示输入结束):\n");
    while (scanf("%d", &page) != EOF && page != -1) {
        refs[ref_num++] = page;
    }
    // 计算缺页率
    int faults = opt();
    printf("缺页次数：%d\n", faults);
    printf("缺页率：%.2f%%\n", (float) faults / page_num * 100);
    return 0;
}

注意，该代码只是一个示例，实际使用时还需要进行边界检查和错误处理等操作。