用c语言实现页面置换算法clock

页面置换算法 CLOCK (Second Chance) 算法是一种改进的先进先出 (FIFO) 算法，通过给每个页面设置一个“访问位”（也称“使用位”或“R（Referenced）位”）来实现。当操作系统需要将一个新页面载入内存时，它会检查这个页面的访问位。如果为 0，那么就直接使用该页面。如果为 1，则将该页面的访问位设置为 0，表示该页面已经被访问过一次，然后再查找下一个页面。这个过程一直持续到找到一个访问位为 0 的页面为止。

以下是使用 C 语言实现 CLOCK 算法的示例代码：

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

#define MAX_FRAMES 10

int frames[MAX_FRAMES];
int ref_bits[MAX_FRAMES];
int pointer = 0;

int search(int page) {
    int i;
    for (i = 0; i < MAX_FRAMES; i++) {
        if (frames[i] == page) {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}

int replace(int page) {
    while (ref_bits[pointer] == 1) {
        ref_bits[pointer] = 0;
        pointer = (pointer + 1) % MAX_FRAMES;
    }
    frames[pointer] = page;
    ref_bits[pointer] = 1;
    pointer = (pointer + 1) % MAX_FRAMES;
}

void display() {
    int i;
    for (i = 0; i < MAX_FRAMES; i++) {
        if (frames[i] == -1) {
            printf("-- ");
        } else {
            printf("%2d ", frames[i]);
        }
    }
    printf("\t");
}

int main() {
    int pages[20] = {0, 1, 2, 3, 2, 4, 5, 3, 4, 1, 6, 3, 7, 8, 7, 8, 9, 7, 8, 9};
    int page_count = 20;
    int frame_count = 3;
    int i, j, k;
    for (i = 0; i < MAX_FRAMES; i++) {
        frames[i] = -1;
        ref_bits[i] = 0;
    }
    printf("Replacement Policy = CLOCK\n");
    printf("-------------------------------------\n");
    printf("Page   Content of Frames\n");
    printf("----   -----------------\n");
    int faults = 0;
    for (i = 0; i < page_count; i++) {
        printf("%2d ", pages[i]);
        if (search(pages[i]) == 1) {
            display();
            printf("Hit\n");
        } else {
            faults++;
            replace(pages[i]);
            display();
            printf("Fault\n");
        }
    }
    printf("-------------------------------------\n");
    printf("Number of page faults = %d\n", faults);
    return 0;
}

在这个示例中，我们模拟了一个有 20 个页面的内存，并且使用了 3 个物理页框。程序运行后，输出每一次页面访问的情况，以及当前内存中页面的状态（如果页面在内存中则输出页面编号，否则输出“--”表示该页框未被占用）。

要注意的是，在实现 CLOCK 算法时，我们需要维护一个指针来记录当前扫描到的页框位置，并且需要使用一个数组来记录每个页面的访问位。