操作系统首次适应算法C语言分配内存

首次适应算法是一种内存分配算法，它从空闲分区链的起始位置开始查找，找到第一个能够满足作业需要的空闲分区进行分配。下面是一个C语言实现的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define MAX_SIZE 100

// 内存分区结构体
typedef struct {
    int start; // 起始地址
    int size; // 大小
    int status; // 状态，0表示空闲，1表示已分配
} Partition;

Partition memory[MAX_SIZE]; // 内存分区数组
int partitionNum = 0; // 内存分区数量

// 初始化内存分区
void initMemory() {
    memory[0].start = 0;
    memory[0].size = MAX_SIZE;
    memory[0].status = 0;
    partitionNum = 1;
}

// 显示内存分配情况
void showMemory() {
    printf("Memory allocation status:\n");
    for (int i = 0; i < partitionNum; i++) {
        printf("Partition %d: start=%d, size=%d, status=%d\n", i, memory[i].start, memory[i].size, memory[i].status);
    }
}

// 分配内存
void allocateMemory(int jobSize) {
    int i;
    for (i = 0; i < partitionNum; i++) {
        if (memory[i].status == 0 && memory[i].size >= jobSize) { // 找到第一个空闲分区
            break;
        }
    }
    if (i == partitionNum) { // 没有找到合适的分区
        printf("No available partition for job with size %d\n", jobSize);
        return;
    }
    if (memory[i].size == jobSize) { // 分区大小刚好等于作业大小
        memory[i].status = 1;
    } else { // 分区大小大于作业大小，需要拆分分区
        Partition newPartition;
        newPartition.start = memory[i].start;
        newPartition.size = jobSize;
        newPartition.status = 1;
        memory[i].start += jobSize;
        memory[i].size -= jobSize;
        for (int j = partitionNum; j > i; j--) { // 插入新分区
            memory[j] = memory[j - 1];
        }
        memory[i + 1] = newPartition;
        partitionNum++;
    }
    printf("Job with size %d allocated to partition %d\n", jobSize, i);
}

// 回收内存
void freeMemory(int partitionIndex) {
    if (memory[partitionIndex].status == 0) { // 分区未分配
        printf("Partition %d is not allocated\n", partitionIndex);
        return;
    }
    memory[partitionIndex].status = 0;
    // 合并相邻的空闲分区
    if (partitionIndex > 0 && memory[partitionIndex - 1].status == 0) {
        memory[partitionIndex - 1].size += memory[partitionIndex].size;
        for (int i = partitionIndex; i < partitionNum - 1; i++) {
            memory[i] = memory[i + 1];
        }
        partitionNum--;
        partitionIndex--;
    }
    if (partitionIndex < partitionNum - 1 && memory[partitionIndex + 1].status == 0) {
        memory[partitionIndex].size += memory[partitionIndex + 1].size;
        for (int i = partitionIndex + 1; i < partitionNum - 1; i++) {
            memory[i] = memory[i + 1];
        }
        partitionNum--;
    }
    printf("Partition %d freed\n", partitionIndex);
}

int main() {
    initMemory();
    showMemory();
    allocateMemory(20);
    showMemory();
    allocateMemory(30);
    showMemory();
    allocateMemory(10);
    showMemory();
    freeMemory(1);
    showMemory();
    freeMemory(0);
    showMemory();
    return 0;
}