(二)可变分区存储管理方案中的内存分配

可变分区调度算法有:最先适应分配算法,最优适应分配算法,最坏适应算法用户提出内存空间的申请；系统根据申请者的要求，按照一定的分配策略分析内存空间的使用情况，找出能满足请求的空闲区，分给申请者；当程序执行完毕或主动归还内存资源时，系统要收回它所占用的内存空间或它归还的部分内存空间。
1．程序运行时首先接收输入：空闲区数据文件，包括若干行，每行有两个数据项：起始地址、长度（均为整数），各数据项以逗号隔开。
2．建立空闲区表并在屏幕上显示输出空闲区表内容，空闲区表中记录了内存中可供分配的空闲区的始址和长度，用标志位指出该分区是否是未分配的空闲区。
3．从用户界面根据用户提示接收一个内存申请，格式为：作业名、申请空间的大小。
4．按照最差（最坏）适配算法选择一个空闲区，分割并分配，修改相应的数据结构（空闲区表），填写内存已分配区表（起始地址、长度、标志位），其中标志位的一个作用是指出该区域分配给哪个作业。
5．重复3、4，直到输入为特殊字符（0）。
6．在屏幕上显示输出新的空闲区表和已分配区表的内容。
本程序包括:FIFO,最优适应分配算法,最坏适应算法

#include<stdio.h> 
#include<iostream.h> 
#include<string.h> 
#include<iomanip.h> 

const int MAXJOB=100;//定义表最大记录数 

typedef struct node{ 
int start; 
int length; 
char tag[20]; 
}job; 

job frees[MAXJOB];//定义空闲区表 
int free_quantity; 

job occupys[MAXJOB];//定义已分配区表 
int occupy_quantity; 

//初始化函数 
void initial() 
{ 
int i; 

for(i=0;i<MAXJOB;i++){ 
frees[i].start=-1; 
frees[i].length=0; 
strcpy(frees[i].tag,"free"); 

occupys[i].start=-1; 
occupys[i].length=0; 
strcpy(occupys[i].tag,""); 
} 
free_quantity=0; 
occupy_quantity=0; 
} 

//读数据函数 
int readData() 
{ 
FILE *fp; 
char fname[20]; 

cout<<"请输入初始空闲表文件名:"; 
cin>>fname; 

if((fp=fopen(fname,"r"))==NULL){ 
cout<<"错误,文件打不开,请检查文件名"<<endl; 
} 
else{ 
while(!feof(fp)){ 
fscanf(fp,"%d,%d",&frees[free_quantity].start,&frees[free_quantity].length); 
free_quantity++; 
} 
return 1; 
} 
return 0; 
} 

//sort 
void sort() 
{ 
int i,j,p; 

for(i=0;i<free_quantity-1;i++){ 
p=i; 
for(j=i+1;j<free_quantity;j++){ 
if(frees[j].start<frees[p].start){ 
p=j; 
} 
} 
if(p!=i){ 
frees[free_quantity]=frees[i]; 
frees[i]=frees[p]; 
frees[p]=frees[free_quantity]; 
} 
} 
} 


//显示函数 
void view() 
{ 
int i; 

cout<<endl<<"----------------------------------------------------------"<<endl; 
cout<<"当前空闲表:"<<endl; 
cout<<"起始地址 长度 状态"<<endl; 
for(i=0;i<free_quantity;i++){ 
cout.setf(2); 
cout.width(12); 
cout<<frees[i].start; 
cout.width(10); 
cout<<frees[i].length; 
cout.width(8); 
cout<<frees[i].tag<<endl; 
} 

cout<<endl<<"----------------------------------------------------------"<<endl; 
cout<<"当前已分配表:"<<endl; 
cout<<"起始地址 长度 占用作业名"<<endl; 
for(i=0;i<occupy_quantity;i++){ 
cout.setf(2); 
cout.width(12); 
cout<<occupys[i].start; 
cout.width(10); 
cout<<occupys[i].length; 
cout.width(8); 
cout<<occupys[i].tag<<endl; 
} 
} 

//最先适应分配算法 
void earliest() 
{ 
char job_name[20]; 
int job_length; 
int i,j,flag,t; 

cout<<"请输入新申请内存空间的作业名和空间大小:"; 
cin>>job_name; 
cin>>job_length; 

flag=0; 
for(i=0;i<free_quantity;i++){ 
if(frees[i].length>=job_length){ 
flag=1; 
} 
} 
if(flag==0){ 
cout<<endl<<"Sorry,当前没有能满足你申请长度的空闲内存,请稍候再试"<<endl; 
} 
else{ 
t=0; 
i=0; 
while(t==0){ 
if(frees[i].length>=job_length){ 
t=1; 
} 
i++; 
} 
i--; 
occupys[occupy_quantity].start=frees[i].start; 
strcpy(occupys[occupy_quantity].tag,job_name); 
occupys[occupy_quantity].length=job_length; 
occupy_quantity++; 

if(frees[i].length>job_length){ 
frees[i].start+=job_length; 
frees[i].length-=job_length; 
} 
else{ 
for(j=i;j<free_quantity-1;j++){ 
frees[j]=frees[j+1]; 
} 
free_quantity--; 
cout<<"内存空间成功:}"<<endl; 
} 
} 
} 
//最优适应分配算法 
void excellent() 
{ 
char job_name[20]; 
int job_length; 
int i,j,flag,t; 

cout<<"请输入新申请内存空间的作业名和空间大小:"; 
cin>>job_name; 
cin>>job_length; 

flag=0; 
for(i=0;i<free_quantity;i++){ 
if(frees[i].length>=job_length){ 
flag=1; 
} 
} 
if(flag==0){ 
cout<<endl<<"Sorry,当前没有能满足你申请长度的空闲内存,请稍候再试"<<endl; 
} 
else{ 
    t=0; 
    i=0; 
    while(t==0){ 
          if(frees[i].length>=job_length){ 
                                    t=1; 
                                   } 
          i++; 
         } 
     i--; 
   for(j=0;j<free_quantity;j++){ 
   if((frees[j].length>=job_length)&&(frees[j].length<frees[i].length)){ 
    i=j; 
   } 
} 

occupys[occupy_quantity].start=frees[i].start; 
strcpy(occupys[occupy_quantity].tag,job_name); 
occupys[occupy_quantity].length=job_length; 
occupy_quantity++; 

if(frees[i].length>job_length){ 
frees[i].start+=job_length; 
frees[i].length-=job_length; 
} 
else{ 
for(j=i;j<free_quantity-1;j++){ 
frees[j]=frees[j+1]; 
} 
free_quantity--; 
cout<<"内存空间成功:)"<<endl; 
} 
} 
} 

//最坏适应算法 
void worst() 
{ 
char job_name[20]; 
int job_length; 
int i,j,flag,t; 

cout<<"请输入新申请内存空间的作业名和空间大小:"; 
cin>>job_name; 
cin>>job_length; 

flag=0; 
for(i=0;i<free_quantity;i++){ 
if(frees[i].length>=job_length){ 
flag=1; 
} 
} 
if(flag==0){ 
cout<<endl<<"Sorry,当前没有能满足你申请长度的空闲内存,请稍候再试"<<endl; 
} 
else{ 
t=0; 
i=0; 
while(t==0){ 
if(frees[i].length>=job_length){ 
t=1; 
} 
i++; 
} 
i--; 
for(j=0;j<free_quantity;j++){ 
if((frees[j].length>=job_length)&&(frees[j].length>frees[i].length)){ 
i=j; 
} 
} 

occupys[occupy_quantity].start=frees[i].start; 
strcpy(occupys[occupy_quantity].tag,job_name); 
occupys[occupy_quantity].length=job_length; 
occupy_quantity++; 

if(frees[i].length>job_length){ 
frees[i].start+=job_length; 
frees[i].length-=job_length; 
} 
else{ 
for(j=i;j<free_quantity-1;j++){ 
frees[j]=frees[j+1]; 
} 
free_quantity--; 
cout<<"内存空间成功:)"<<endl; 
} 
} 
} 

//撤消作业 
void finished() 
{ 
char job_name[20]; 
int i,j,flag,p=0; 
int start; 
int length; 

cout<<"请输入要撤消的作业名:"; 
cin>>job_name; 

flag=-1; 
for(i=0;i<occupy_quantity;i++){ 
if(!strcmp(occupys[i].tag,job_name)){ 
flag=i; 
start=occupys[i].start; 
length=occupys[i].length; 
} 
} 
if(flag==-1){ 
cout<<"没有这个作业名"<<endl; 
} 
else{ 
//加入空闲表 
for(i=0;i<free_quantity;i++){ 
if((frees[i].start+frees[i].length)==start){ 
if(((i+1)<free_quantity)&&(frees[i+1].start==start+length)){ 
frees[i].length=frees[i].length+frees[i+1].length+length; 
for(j=i+1;j<free_quantity;j++){ 
frees[j]=frees[j+1]; 
} 
free_quantity--; 
p=1; 
} 
else{ 
frees[i].length+=length; 
p=1; 
} 
} 
if(frees[i].start==(start+length)){ 
frees[i].start=start; 
frees[i].length+=length; 
p=1; 
} 
} 

if(p==0){ 
frees[free_quantity].start=start; 
frees[free_quantity].length=length; 
free_quantity++; 
} 



//删除分配表中的该作业 

for(i=flag;i<occupy_quantity;i++){ 
occupys[i]=occupys[i+1]; 
} 
occupy_quantity--; 
} 
} 


//显示版权信息函数 
void version() 
{ 
cout<<endl<<endl; 

cout<<" ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓"<<endl; 
cout<<" ┃　　　 　可变分区存储管理模拟系统　 　　　　 ┃"<<endl; 
cout<<" ┠───────────────────────┨"<<endl; 
cout<<" ┃　 　(c)All Right Reserved Neo　　　 　　　┃"<<endl; 
cout<<" ┃　　　　　　sony006@163.com　　 　　　　　　　┃"<<endl; 
cout<<" ┃　　　　　version 2004 build 1122　　　　　　┃"<<endl; 
cout<<" ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛"<<endl; 
cout<<endl<<endl; 
} 


void main() 
{ 

int flag=0; 
int t=1; 
int chioce=0; 

version(); 
initial(); 

flag=readData(); 

while(flag==1){ 

sort(); 
cout<<endl<<endl<<"========================================================="<<endl; 
cout<<" 可变分区存储管理模拟系统"<<endl; 
cout<<"========================================================="<<endl; 
cout<<" 1.申请空间 2.撤消作业 3.显示空闲表和分配表 0.退出"<<endl; 
cout<<"请选择:"; 
cin>>chioce; 

switch(chioce){ 
case 1: 
//换算法请换下一句调用 
earliest(); 
break; 
case 2: 
finished(); 
break; 
case 3: 
view(); 
break; 
case 0: 
flag=0; 
break; 
default: 
cout<<"选择错误!"<<endl; 
} 
} 
}