C语言实现动态页式存储管理：模拟FIFO, LRU, OPT淘汰算法

动态页式存储管理是一种常见的虚拟存储技术，它通过将内存划分为固定大小的页面，然后用页表来跟踪哪些页面被分配给进程。在这个C语言模拟实现中，主要关注的是如何通过模拟不同的页面淘汰算法（FIFO、LRU和理想型淘汰算法OPT）来管理内存。 1. **内存结构与划分**: - 内存被划分为多个固定大小的页面，使用`N`表示总共有N个页面，每个页面大小未指定但假设是固定的。 - 使用`P`表示物理内存的大小，`pageing[]`数组用来跟踪物理内存中的页面状态。 2. **数据结构**: - 定义了一个名为`DuLNode`的结构体，用于表示一个包含数据、指向前一个节点和指向后一个节点的页面节点，可能与双端队列（deque）概念相关，用于FIFO算法的页面管理。 3. **请求页表与模拟过程**: - 通过`pageFIFO[]`数组模拟请求页表，`front`和`rear`分别代表双端队列的前端和后端，用于FIFO算法。 - `insert_item()`函数用于插入新请求到队列，`remove_item()`用于移除最久未使用的页面（FIFO中最早插入的页面）。 - `findif()`函数用于查找特定页面在数组中的位置，可能在页面替换时用于查找要淘汰的页面。 - `insertintomem()`函数负责将页面分配到物理内存，如果内存已满，则可能触发淘汰策略。 4. **页面淘汰算法**: - **FIFO (先进先出)**: 按照页面插入的顺序进行淘汰，当内存满时，优先移除最早插入的页面。 - **LRU (最近最少使用)**: 记录每个页面最后一次访问的时间，当内存满时，淘汰最近最长时间未被访问的页面。 - **OPT (理想型淘汰算法)**: 假设有一个完美的算法可以预知未来的请求，选择最优的页面进行淘汰。在实际编程中，这通常是理论上的讨论，因为无法预测未来的请求。 5. **程序初始化**: - `init()`函数初始化请求页表和物理内存，其中`rand()`函数用于随机填充页面数据，增加模拟的不确定性。 6. **页面分配和淘汰**: - `initpage()`函数初始化请求页面的随机数据，模拟不同进程产生的随机请求。 - 程序通过调用上述函数，根据请求序列动态地执行页面分配和淘汰，每种算法的结果分别保存在FIFO.txt, LRU.txt, OPT.txt三个文件中。 总结，这个C语言实现模拟了动态页式存储管理的基本流程，通过具体的函数和数据结构展示了FIFO、LRU和理想型淘汰算法的工作原理，可用于教学或理解这些内存管理策略的实际操作。通过运行程序，可以看到不同算法在内存紧张情况下的页面替换决策。