请求调页存储管理方式模拟

假设每个页面中可存放10条指令，分配给作业的内存块数为4。 用C语言语言模拟一个作业的执行过程，该作业共有320条指令， 即它的地址空间为32页，目前它的所有页都还未调入内存。在模拟过程中，如果所访问的指令已在内存，则显示其物理地址，并转下一条指令。如果所访问的指令还未装入内存，则发生缺页，此时需要记录缺页的次数，并将相应页调入内存。如果4个内存块均已装入该作业，则需要进行页面置换，最后显示其物理地址，并转向下一条指令。在所有320条指令执行完毕后，请计算并显示作业运行过程中发生的缺页率。 置换算法：请分别考虑最佳置换算法（OPT）、先进先出（FIFO）算法和最近最久未使用算法（LRU）。 作业中指令的访问次序按下述原则生成： 50%的指令是顺序执行的； 25%的指令是均匀分布在前地址部分； 25%的指令是均匀分布在后地址部分； 具体的实施方法是： 　　　在[0，319]的指令地址之间随机选取一起点m； 　　　顺序执行下一条指令，即执行地址序号为m+1的指令； 　　　通过随机数，跳转到前地址部分[0,m+1]中的某条指令处，其序号为m1； 　　　顺序执行下一条指令，其地址序号为m1+1的指令； 　　　通过随机数，跳转到后地址部分[m1+2，319]中的某条指令处，其序号为m2； 　　　顺序执行下一条指令，其地址序号为m2+1的指令； 重复跳转到前地址部分，顺序执行，跳转到后地址部分，顺序执行的过程直至执行320条指令。

#include
#include
#define Bsize 4

typedef struct BLOCK        //定义物理块结构体
{
    int pageNum;            //页号
    int accessed_time;      //访问字段，其值表示多久未被访问

} BLOCK;

int pc;                     //程序计数器，用来记录指令的序号
int n;                      //缺页计数器，用来记录缺页的次数
static int temp[320];       //用来存储320条随机数
BLOCK block[Bsize];         //定义一大小为4的物理块数组

void init（）;                //程序初始化函数
int findExist（int curpage）; //查找物理块中是否有该页面
int findSpace（）;            //查找空闲物理块
int findReplace（）;          //查找应予置换的页面
void random（）;              //产生320条随机数显示并存储到temp[320]
void show_Q_Page（）;         //显示调用的页面队列
void OPT（）;                 //OPT算法
void LRU（）;                 //LRU算法
void FIFO（）;                //FIFO算法

void init（）
{
    //初始化内存物理块数组，缺页次数和程序计数器
    for（int i = 0; i < Bsize; i++）
    {
        block[i].pageNum = -1;
        block[i].accessed_time = 0;
        pc = n = 0;
    }
}

int findExist（int curpage）
{
    //查找物理块中是否有curpage页面

    for（int i = 0; i < Bsize; i++）
    {
        //若检测到内存中有该页面，返回在block中的位置
        if（block[i].pageNum == curpage ）
            return i;
    }
    return -1;              //若没有则返回-1.
}

int findSpace（）
{
    //查找是否有空闲物理块
    for（int i = 0; i < Bsize; i++）
    {
        //若找到空闲的block，返回在block的位置
        if（block[i].pageNum == -1）
            return i;
    }
    return -1;              //否则返回-1.
}

int findReplace（）
{
    //找到应予置换页面，即最近最久未使用的页面，返回其所在块的位置
    int pos = 0;
    for（int i = 0; i < Bsize; i++）
    {
        if（block[i].accessed_time > block[pos].accessed_time）
            pos = i;
    }
    return pos;
}

void random（）
{
    //产生320条随机数显示并存储到temp[320]
    int flag = 0;
    scanf（“%d“ &pc）;                //在[0，319]的指令地址之间随机选取一起点m
    printf（“         - - - - - - 产生的320条指令序列：- - - - -\n“）;
    for（int i = 0; i < 320; i++）
    {
        temp[i] = pc;
        if（flag % 2 == 0） pc = ++pc % 320; //产生50%的顺序执行指令（flag=0或2时顺序执行）
        if（flag == 1） pc = rand（） % （pc - 1）; //产生25%的均匀分布在前地址部分指令
        if（flag == 3） pc = pc + 1 + （rand（） % （320 - （pc + 1）））;
        //产生25%的均匀分布在后地址部分指令
        flag = ++flag % 4;
        printf（“ %03d“ temp[i]）;
        if（（i + 1） % 15 == 0） printf（“\n“）;
    }
}

void show_Q_Page（）
{
    //显示随机数
    for（int i = 0; i < 320; i++）
    {
        printf（“ %03d“ temp[i] / 10）;
        if（（i + 1） % 15 == 0） printf（“\n“）;
    }

}

void OPT（）
{   
    int exist space position ;
    int curpage;
    int f = 0;
    printf（“访问页   物理地址\t缺页\t\t访问页   物理地址\t缺页“）;
    for（int i = 0; i < 320; i++）
    {
        f++;
        if（f % 2 == 1）printf（“\n“）;
        if（i % 100 == 0） getchar（）;
        pc = temp[i];
        curpage = pc / 10;
        printf（“%4d“ curpage）;
        exist = findExist（curpage）;//查找内存中是否有当前页面
        if（exist == -1）           //若没有
        {
            space = findSpace（）;           //在内存中查找是否有空闲块
            if（space != -1）