操作系统-首次适应算法实验报告

操作系统实验报告实验题目:首次适应算法学生学号:学生姓名:专业年级:开课学期:指导教师:1、实验名：首次适应算法2、实验目的采用可变式分区管理，使用首次适应算法实现内存分配与回收。FF算法要求空闲分区链以地址递增的次序连接。在分配内存时，从链首开始顺序查找，直至找到一个大小能满足要求的空闲分区为止；然后再按照作业的大小，从该分区中划出一块内存空间给请求者，余下的空闲分区仍留在空闲链中。若从链首直至链尾都不能找到一个满足要求的分区，则此次内存分配失败，返回。该算法倾向于优先利用内存中的低址部分的空闲分区，从而保留了高址部分的大空闲区。这给为以后到达的大作业分配大的内存空间创造了条件。3、设计思想数据结构为：（1）进程数量：number（2）内存块大小：neicun（3）已使用分区数目：fqNum（4）开始位置：start（5）结束位置：end（6）进程名称：name（7）进程大小：capactity（8）分区使用标记flag设计思路：（1）程序首先定义了进程数目number=100，以及对内存块大小和分区数目进行了初始化。（2）从main函数开始，并分别定义了功能菜单menu（）函数，内存初始化init-neicun（）函数，内存分配fenpei（）函数，首次适应算法first-fit（）函数，内存回收memory-recovery（）函数，进程显示showit（）函数，以及退出系统exit（）函数，这些算法函数对内存的查看、分配和回收等进行了计算。4、主要功能模块（1）main（）函数（2）menu（）函数（3）init-neicun（）函数（4）fenpei（）函数（5）first-fit（）函数（6）memory-recovery（）函数（7）showit（）函数（8）exit（）函数5、模块的输入输出（1）main（）函数：整型输入，调用两个函数，返回0；（2）menu（）函数：功能菜单，输入对功能菜单的选择select（1-4），它们分别是1添加进程，2回收内存，3查看内存分配，4退出。并通过switch方法实现对各函数的调用。（3）init-neicun（）函数：输入内存大小，并对第i个进程的名称name、开始位置start、结束位置end、大小capactity以及标记位flag等进行了初始化。（4）fenpei（）函数：为内存分配内存，输入所需添加进程的名称和大小，并调用first-fit（）算法。（5）first-fit（）函数：当某一分区不在使用时，如果内存空间大于进程长度，则分配内存，并输出该内存的名称name和大小size，并通过检验标记位flag是否等于1来输出是否能为该进程成功分配内存。（6）memory-recovery（）函数：回收之前分配给进程的内存，输入需回收内存的进程名称，标记位flag表示回收是否成功，0代表失败，1代表成功，根据flag的值输出内存是否回收成功。此外，将连续的已回收的内存区合并。（7）showit（）函数：显示进程情况，即输出各个进程的名称，开始位置，结束位置，进程大小。并根据flag的值来判断一进程是已使用、未使用还是尾部。（8）exit（）函数：整型输入，返回0；通过exit（0）方法来退出程序。6、程序流程图开始main函数init-neicun（）函数menu（）函数7、实验截图fenpei（）函数Memory_recovery（）函数showit（）函数exit（）函数first_fit（）函数结束8、源代码#includestdio.h#includestring.h#includeiostream#definenumber100//进程数量intneicun=200;//内存块默认大小intfqNum=1;//已使用分区数目，进程数目=fqNum-1//结构类型structfqinfo//分区信息{intstart;//开始位置intend;//结束位置charname;//进程名称intcapactity;//进程大小或者分区块大小intflag;//分区使用标记，0：未使用1：已使用2:回收或者合并的分区3:尾部}fqlist[number];//fqlist[]分区列表//函数定义intmenu();//功能菜单intinit_neicun();//初始化内存大小intfenpei();//为进程分配内存intfirst_fit(charname,intsize);//首次适应算法intMemory_recovery();//内存回收intshowit();//显示进程intexit();//退出系统//功能菜单menuintmenu(){intselect;printf(\n---------------------------------------\n);printf(1:添加进程2:回收内存\n);printf(3:查看内存分配4:退出\n);printf(\n---------------------------------------\n);printf(pleaseinputyourchoice:);scanf(%d,&select);switch(select){case1:fenpei();break;case2:Memory_recovery();break;case3:showit();break;case4:exit();break;}menu();return0;}//初始化内存大小intinit_neicun(){for(inti=0;inumber;i++){fqlist[i].name='n';fqlist[i].start=0;fqlist[i].end=0;fqlist[i].capactity=0;fqlist[i].flag=0;}printf(请输入内存大小:);scanf(%d,&neicun);printf(内存大小neicun=%d\n,neicun);fqlist[0].capactity=neicun;fqlist[0].start=0;fqlist[0].end=neicun-1;fqlist[0].flag=3;//标志位flag=3return0;}//为进程分配内存intfenpei(){getchar();charm;intn;printf(请输入进程的名称和大小（空格分隔）：);scanf(%c%d,&m,&n);first_fit(m,n);//调用first_fit算法return0;}//首次适应算法intfirst_fit(charjname,intsize){printf(name=%c,size=%d\n,jname,size);intflag=0;//默认flag=0情况分配失败，而flag=1时分配成功intsum=0;//对sum的初始化for(inti=0;inumber&&flag==0;i++){//number为已定义的进程数量if(fqlist[i].flag!=1){//当某一分区不在使用时if(fqlist[i].capactitysize)//如果内存空间大于进程长度{if(inumber-1){//分配内存，已使用内存块增加for(intj=number-1;ji;j--){fqlist[j]=fqlist[j-1];}fqlist[i+1].name='n';fqlist[i+1].start=sum+size;fqlist[i+1].end=fqlist[i].end;fqlist[i+1].capactity=fqlist[i].capactity-size;fqlist[i+1].flag=fqlist[i].flag;}fqlist[i].name=jname;fqlist[i].start=sum;fqlist[i].end=sum+size-1;fqlist[i].capactity=size;fqlist[i].flag=1;fqNum++;//进程数目增1//需要把以后的分区块往后一个位置flag=1;}else{//当未使用的分区块大小不足时sum=sum+fqlist[i].capactity;}}else{//当该分区块在使用时sum=sum+fqlist[i].capactity;}}if(flag==1)printf(已为进程%c分配内存区！\n,jname);elseprintf(为进程%c分配内存区失败！\n,jname);return0;}//回收内存intMemory_recovery(){intflag=0;//标记回收是否成功0：失败1：成功intsflag=0;//inttflag=0;//charjname='z';getchar();//吸收空白键printf(请输入进程名称:);scanf(%c,&jname);for(inti=0;inumber;i++){if(fqlist[i].name==jname){fqlist[i].name='n';fqlist[i].flag=2;//表示为回收的内存区flag=1;fqNum--;}}if(flag==1)printf(进程%c结束，内存回收成功！\n,jname);elseprintf(进程%c无法结束，内存回收失败！\n,jname);//将连续的已回收的内存区合并while(flag3){for(i=0;inumber-1;i++){if(fqlist[i].flag==0||fqlist[i].flag==2){if(fqlist[i+1].flag!=1){if(fqlist[i+1].flag==3){fqlist[i].end=fqlist[i+1].end;fqlist[i].capactity=fqlist[i].capactity+fqlist[i+1].capactity;fqlist[i].flag=fqlist[i+1].flag;for(intj=i+1;jnumber-1;j++){fqlist[j]=fqlist[j+1];}i=number;flag++;}else{fqlist[i].end=fqlist[i+1].end;fqlist[i].capactity=fqlist[i].capactity+fqlist[i+1].capactity;fqlist[i].flag=fqlist[i+1].flag;for(intj=i+1;jnumber-1;j++){fqlist[j]=fqlist[j+1];}}}}}flag++;}return0;}//显示进程情况intshowit(){intcount=0;printf(进程名称开始位置结束位置进程大小状态\n);for(inti=0;inumber-1&&countfqNum;i++){printf(%5c%10d%12d%10d,fqlist[i].name,fqlist[i].start,fqlist[i].end,fqlist[i].capactity);if(fqlist[i].flag==1){printf(已使用\n);count++;}elseif(fqlist[i].flag==3){printf(尾部\n);count++;}elseif(fqlist[i].flag==2){printf(未使用\n);}elseif(fqlist[i].flag==0){printf(未使用\n);}}return0;}//退出intexit(){printf(按任意键退出.....\n);exit(0);return0;}//主函数intmain(){init_neicun();//初始化内存大小menu();return0;}