1. Write the simulation program to implement demand paging and show the page scheduling and total number of page faults according to the MRU page replacement algorithm. Assume the memory of n frames.
Reference String : 3, 5, 7, 2, 5, 1, 2, 3, 1, 3, 5, 3, 1, 6, 2

 #include <stdio.h>

#include <stdlib.h>


#define MAX_FRAMES 10  // Maximum number of frames, adjust as needed

#define REFERENCE_STRING_LENGTH 15  // Length of the reference string


void mru_page_replacement(int reference_string[], int n_frames, int length) {

    int memory[MAX_FRAMES];

    int page_faults = 0;

    int page_order[MAX_FRAMES];

    int page_index = 0;

    int memory_count = 0;

    int mru_index = -1;


    // Initialize memory and page_order

    for (int i = 0; i < n_frames; i++) {

        memory[i] = -1;

    }


    printf("Reference String: ");

    for (int i = 0; i < length; i++) {

        printf("%d ", reference_string[i]);

    }

    printf("\n");


    printf("Frame Status:\n");


    for (int i = 0; i < length; i++) {

        int page = reference_string[i];

        int found = 0;


        // Check if the page is already in memory

        for (int j = 0; j < n_frames; j++) {

            if (memory[j] == page) {

                found = 1;

                // Update MRU index for the most recently used page

                mru_index = j;

                break;

            }

        }


        if (!found) {

            // Page fault occurs

            if (memory_count < n_frames) {

                // Memory is not full

                memory[memory_count] = page;

                mru_index = memory_count;

                memory_count++;

            } else {

                // Memory is full, replace the MRU page

                memory[mru_index] = page;

                // Find new MRU index

                for (int j = 0; j < n_frames; j++) {

                    if (page_order[j] == page) {

                        mru_index = j;

                        break;

                    }

                }

            }

            page_faults++;

        }


        // Update page_order

        if (mru_index != -1) {

            page_order[memory_count - 1] = page;

        }


        // Print current memory state

        printf("After reference %d:\n", page);

        for (int j = 0; j < n_frames; j++) {

            if (memory[j] != -1) {

                printf("%d ", memory[j]);

            } else {

                printf("- ");

            }

        }

        printf("\n");

    }


    printf("Total page faults: %d\n", page_faults);

}


int main() {

    int reference_string[REFERENCE_STRING_LENGTH] = {3, 5, 7, 2, 5, 1, 2, 3, 1, 3, 5, 3, 1, 6, 2};

    int n_frames = 3;  // Number of frames in memory


    mru_page_replacement(reference_string, n_frames, REFERENCE_STRING_LENGTH);


    return 0;

}