操作系统首次适应算法实验报告.docx
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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
exit（）函数
showit（）函数
Memory_recovery（）函数
fenpei（）函数
first_fit（）函数
结束
7、实验截图
8、源代码
#include
#include
#include
#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menu
intmenu（）{
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;ifqlist[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=3
return0;
}
//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;iif（fqlist[i].flag!
=1）{//当某一分区不在使用时
if（fqlist[i].capactity>size）//如果内存空间大于进程长度
{
if（i//分配内存，已使用内存块增加
for（intj=number-1;j>i;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）;
else
printf（"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;iif（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）;
else
printf（"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（flag<3）{
for（i=0;iif（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;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;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;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;
}
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