操作系統實驗：用C語言編程實現最近最久未使用置換算法（LRU）
最近最久未使用置換算法（LRU），全稱Least Recently Used，是一種頁面置換算法。
對於在內存中但又不用的數據塊（內存塊）叫做LRU，操作系統會根據哪些數據屬於LRU而將其移出內存而騰出空間來加載另外的數據。
簡單概括其思想：
1.根據頁面調入內存后的使用情況。
2.利用“最近的過去”作為“最近的將來”的近似。
3.選擇最近最久未使用的頁面予以淘汰。
一般有3種方法
1.數組+時間戳
2.棧
3.隊列
其中棧和隊列可以選擇順序型或者是鏈型。
手工棧和隊列代碼冗長，順序棧和順序隊列不方便從中間改動數據。鏈型初始化較麻煩，且考慮細節較多。主要介紹數組+時間戳法。
算法思路：
用一個數組來存儲數據，給每一個數據項標記一個訪問時間戳，每次插入新數據項的時候，先把數組中存在的數據項的時間戳自增，並將新數據項的時間戳置為0並插入到數組中。每次訪問數組中的數據項的時候，將被訪問的數據項的時間戳置為0。當數組空間已滿時，將時間戳最大的數據項淘汰。
所以要用此方法，必須定義一個二維數組或者是結構體，我結合了時間戳、棧和順序表的思路，重新設計了一個較好的方法。
代碼如下：
#include<stdio.h>
#define MAX 100
int judge(int a[],int n,int x) //判斷數組中是否已有x，若有返回其下標值，沒有則返回-1
{
int i;
for(i=0;i<n;i++)
if(x==a[i])
return i;
return -1;
}
void init(int a[],int n) //初始化數組為-1
{
int i;
for(i=0;i<n;i++)
a[i]=-1;
}
void insert(int a[],int n,int x) //棧法插入(第一個元素出，后面元素前移，新元素從尾部入)
{
int i;
for(i=0;i<n-1;i++)
a[i]=a[i+1];
a[n-1]=x;
}
void move(int a[],int n,int i) //移動下標為i的元素到尾部
{
int j;
int m=a[i];
for(j=i;j<n-1;j++)
a[j]=a[j+1];
a[n-1]=m;
}
void print(int a[],int n) //輸出當前數組元素
{
int i;
for(i=0;i<n;i++)
if(a[i]!=-1)
printf(" %d",a[i]);
printf("\n");
}
int main()
{
int stack[MAX];
int top=-1; //模仿棧的定義
int n,x;
printf("請輸入物理塊數：\n");
scanf("%d",&n);
init(stack,n); //初始化數組
printf("請輸入內存訪問序列：\n");
while(~scanf("%d",&x)) //自動讀數
{
printf("訪問頁面%d:\n",x);
top++; //讀數后top自動+1
if(top==0) //若數組無元素
stack[top]=x; //插入一個元素
else if(top<n) //若在物理塊范圍內
{
if(judge(stack,n,x)==-1)//若數組中不存在待插入元素
stack[top]=x; //新元素從尾部插入
else //若數組中存在待插入元素
{
move(stack,top,judge(stack,n,x));//移動下標為i的元素到尾部
top--; //因為沒有插入新元素，回滾top值
}
}
else //超過物理塊數的元素
{
if(judge(stack,n,x)==-1)//若數組中不存在待插入元素
{
insert(stack,n,x); //棧法插入(第一個元素出，后面元素前移，新元素從尾部入)
top--; //因為沒有插入新元素，回滾top值
}
else //若數組中存在待插入元素
{
move(stack,n,judge(stack,n,x));//移動下標為i的元素到尾部
top--; //因為沒有插入新元素，回滾top值
}
}
print(stack,n); //讀一個序列號，輸出當前數組元素
}
return 0;
}
運行結果：
操作系統確實博大精深，想想當初開發操作系統的計算機先驅們真是偉大，一點點從硬件層開發到軟件層，這期間遇到了多少問題，耗費了多少精力，再次膜拜他們~
果然只有自己動手把代碼敲出來才算真正理解了一個算法，學編程一定要動手，不怕難，多思考，才能進步啊~