c模擬記憶體分配演算法（首次適應演算法，最佳適應演算法，最壞適應演算法）
阿新 • • 發佈：2019-02-04
#include<bits/stdc++.h> using namespace std; /*定義記憶體的大小為100*/ #define MEMSIZE 100 /*如果小於此值，將不再分割記憶體*/ #define MINSIZE 2 /*記憶體分割槽空間表結構*/ typedef struct _MemoryInfomation { /*起始地址*/ int start; /*大小*/ int Size; /*狀態 F:空閒(Free) U:佔用(Used) E 結束(End)*/ char status; } MEMINFO; /*記憶體空間資訊表*/ MEMINFO MemList[MEMSIZE];/*顯示記憶體狀態*/ void Display() { int i,used=0;//記錄可以使用的總空間量 printf("\n---------------------------------------------------\n"); printf("%5s%15s%15s%15s","Number","start","size","status"); printf("\n---------------------------------------------------\n"); for(i=0; i<MEMSIZE&&MemList[i].status!='e'; i++) { if(MemList[i].status=='u') { used+=MemList[i].Size; } printf("%5d%15d%15d%15s\n",i,MemList[i].start,MemList[i].Size,MemList[i].status=='u'?"USED":"FREE"); } printf("\n----------------------------------------------\n"); printf("Totalsize:%-10d Used:%-10d Free:%-10d\n",MEMSIZE,used,MEMSIZE-used); } /*初始化所有變數*/ void InitMemList() { int i; MEMINFO temp= {0,0,'e'}; //初始化空間資訊表 for(i=0; i<MEMSIZE; i++) { MemList[i]=temp; } //起始地址為0 MemList[0].start=0; //空間初始為最大 MemList[0].Size=MEMSIZE; //狀態為空閒 MemList[0].status='f'; } /*最先適應演算法*/ /*演算法原理分析： 將空閒的記憶體區按其在儲存空間中的起始地址遞增的順序排列，為作業分配儲存空間時，從空閒區鏈的始端開始查詢，選擇第一個滿足要求的空閒區，而不管它究竟有多大 優點: 1.在釋放記憶體分割槽的時候，如果有相鄰的空白區就進行合併，使其成為一個較大的空白區 2.此演算法的實質是儘可能的利用儲存器的低地址部分，在高地址部分則保留多的或較大的空白區，以後如果需要較大的空白區，就容易滿足 缺點： 1.在低地址部分很快集中了許多非常小的空白區，因而在空白區分配時，搜尋次數增加，影響工作效率。*/ void FirstFit_new() { int i,j,flag=0; int request; printf("FirstFit_new:How Many MEMORY requir?\n"); scanf("%d",&request); //遍歷陣列 for(i=0; i<MEMSIZE&&MemList[i].status!='e'; i++) { //滿足所需要的大小,且是空閒空間 if(MemList[i].Size>=request&&MemList[i].status=='f') { //如果小於規定的最小差則將整個空間分配出去 if(MemList[i].Size-request<=MINSIZE) { MemList[i].status='u'; } else { //將i後的資訊表元素後移 for(j=MEMSIZE-2; j>i; j--) { MemList[j+1]=MemList[j]; } //將i分成兩部分，使用低地址部分 MemList[i+1].start=MemList[i].start+request; MemList[i+1].Size=MemList[i].Size-request; MemList[i+1].status='f'; MemList[i].Size=request; MemList[i].status='u'; flag=1; } break; } } //沒有找到符合分配的空間 if(flag!=1||i==MEMSIZE||MemList[i].status=='e') { printf("Not Enough Memory!!\n"); } Display(); } /*最壞適應演算法 演算法原理分析： 掃描整個空閒分割槽或者連結串列，總是挑選一個最大的空閒分割槽分割給作業使用 優點：可以使得剩下的空閒分割槽不至於太小，產生碎片的機率最小，對中小作業有利，同時該演算法的查詢效率很高 缺點：會使得儲存器中缺乏大的空閒分割槽 */ void BadFit_new() { int i,j,k,flag,request; printf("BadFit_new:How Many MEMORY requir?\n"); scanf("%d",&request); j=0; flag=0; k=0; //儲存滿足要求的最大空間 for(i=0;i<MEMSIZE-1&&MemList[i].status!='e';i++) { if(MemList[i].Size>=request&&MemList[i].status=='f') { flag=1; if(MemList[i].Size>k) { k=MemList[i].Size; j=i; } } } i=j; if(flag==0) { printf("Not Enough Memory!\n"); j=i; }else if(MemList[i].Size-request<=MINSIZE) { MemList[i].status='u'; }else { for(j=MEMSIZE-2;j>i;j--) { MemList[j+1]=MemList[j]; } MemList[i+1].start=MemList[i].start+request; MemList[i+1].Size=MemList[i].Size-request; MemList[i+1].status='f'; MemList[i].Size=request; MemList[i].status='u'; } Display(); } //釋放一塊記憶體 void del_t() { int i,number; printf("\nplease input the NUMBER you want stop:\n"); scanf("%d",&number); //輸入的空間是使用的 if(MemList[number].status=='u') { MemList[number].status='f';//標誌為空閒 if(MemList[number+1].status=='f')//右側空間為空則合併 { MemList[number].Size+=MemList[number].Size;//大小合併 for(i=number+1; i<MEMSIZE-1&&MemList[i].status!='e'; i++) //i後面的空間資訊表元素後移 { if(i>0) { MemList[i]=MemList[i+1]; } } } //左測空間空閒則合併 if(number>0&&MemList[number-1].status=='f') { MemList[number-1].Size+=MemList[number].Size; for(i=number; i<MEMSIZE-1&&MemList[i].status!='e'; i++) { MemList[i]=MemList[i+1]; } } } else { printf("This Number is Not Exist or is Not Used！\n"); } Display(); } /*最佳適應演算法 演算法原理分析： 從全部空閒區中找出滿足作業要求的，且大小最小的空閒分割槽的一種計算方法，這種方法能使得碎片儘量小，為適應此演算法，空閒分割槽表中的空閒分割槽要按從小到大進行排序，自表頭開始查詢第一個滿足要求的自由分割槽分配 優點：能使得碎片儘量的小,保留了最大空閒區 缺點：造成了許多小的空閒區 */ void BestFit_new() { int i,j,t,flag,request; printf("BestFit_new How Many MEMORY requir?\n"); scanf("%d",&request); j=0; flag=0; t=MEMSIZE; //儲存滿足要求的最大空間 for(i=0; i<MEMSIZE&&MemList[i].status!='e'; i++) { if(MemList[i].Size>=request&&MemList[i].status=='f') { flag=1; if(MemList[i].Size<t) { t=MemList[i].Size; j=i; } } } i=j; if(flag==0) { printf("Not Enough Memory!\n"); j=i; } else if(MemList[i].Size-request<=MINSIZE) //如果小於規定的最小差則將整個空間分配出去 { MemList[i].status='u'; } else { //將i後的資訊表元素後移 for(j=MEMSIZE-2; j>i; j--) { MemList[j+1]=MemList[j]; } //將i分成兩部分，使用低地址部分 MemList[i+1].start=MemList[i].start+request; MemList[i+1].Size=MemList[i].Size-request; MemList[i+1].status='f'; MemList[i].Size=request; MemList[i].status='u'; } Display(); } int main() { int x; InitMemList();//變數初始化 while(1) { printf("=================================================\n"); printf(" 1.Get a block use the FIRSTFIT method\n"); printf(" 2.Get a block use the BESTFIT method\n"); printf(" 3.Get a block use the BadFIT method\n"); printf(" 4.Free a block\n"); printf(" 5.Dispaly Mem info \n"); printf(" 6.Exit \n"); printf("=================================================\n"); scanf("%d",&x); switch(x) { case 1: FirstFit_new();//首次適應演算法 break; case 2: BestFit_new();//最佳適應演算法 break; case 3: BadFit_new();//最壞適應演算法 break; case 4: del_t();//刪除已經使用完畢的空間 break; case 5: Display();//顯示記憶體分配情況 break; case 6: exit(0); } } return 0; }