基于顺序搜索的动态分区分配算法模拟内存动态分配--最佳适应算法（best fit,BF）

BF算法、男朋友算法，哈哈
要实现动态分区分配，需要考虑三个方面的问题。分别是数据结构、分区分配算法、分区的分配与回收操作。

首数据结构

这里我们使用的是空闲分区链，采用双向链表表示空闲分区。
具体实现如下：

typedef struct LNode{int order;                       //表示内存块的顺序int start;                       //表示内存的初始地址int end;                         //表示内存的结束地址int size;                        //表示内存块的大小int state;                       //表示内存块的状态，1表示被占用，0表示空闲int process;                     //存储占用该内存块的进程的序号struct LNode *next;              //指向下一个内存块struct LNode *pre;               //指向上一个内存块
}LNode;

分配算法

采用基于顺序搜索的动态分区分配算法中的最佳适应（best fit BF）算法。
每次为作业分配内存时，总是把能满足要求，又是最小的空闲分区分配给作业，避免“大材小用”。

内存的分配与回收

分配内存
从空闲分区链中找到所需大小的分区。设请求的分区大小为u.size，表中每个空闲分区的大小可表示为m.size，若m.size-u.size>=0时进行内存分配操作，若大于0，则申请一新节点，插入到双向链表中，若等于0，则只需修改符合要求的结点的信息就行了。
回收内存，四种情况（F：要回收的内存区、F1：F的前一分区、F2:F的后一分区）
- F与F1地址衔接，且F1空闲，将F与F1合并，合并后结点首地址为F1首地址，末地址为F末地址，结点数减一。
- F与F2地址衔接，且F2空闲，将F与F2合并，合并后结点首地址为F首地址，末地址为F2末地址地址，结点数减一。
- F与F1和F2的地址衔接，且F1，F2空闲，合并后结点首地址为F1首地址，末地址为F2末地址，结点数减二。
- 其他情况，将结点的state标志和process标志均设置为0。

程序解释

int buf[N]={100,500,200,700,300};   //内存块大小，用来初始化空闲分区链表
int add[N]={20,150,700,950,1700,};  //内存块的初始地址，用来初始化空闲分区链表
int dis[N]={301,400,310,105,190};   //进程所需内存，下标记为进程编号List list_init();               //用来初始化空闲分区链表的函数，返回空闲分区链表的头部
void print(List head);          //顺序输出链表的信息
List allot_memory(List head,ing i);//为编号为i的进程分配内存
List free_memory(List head,int i);//释放编号为i的进程所占用的内存

全部代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>#define N 5int buf[N]={100,500,200,700,300};
int add[N]={20,150,700,950,1700,};
int dis[N]={301,400,310,105,190};
typedef struct LNode *List;typedef struct LNode{int order;int start;int end;int size;int state; int process;struct LNode *next;struct LNode *pre;
}LNode;List list_init(){List head,p,m;int i;for(i=0;i<N;i++){m=(List)malloc(sizeof(struct LNode));if(!m){printf("error\n");exit(0);}m->order=i+1;m->start=add[i];m->end=m->start+buf[i]-1;m->size=buf[i];m->next=NULL;m->pre=NULL;m->state=0;p->process=0;if(i==0)head=p=m;else{p->next=m;m->pre=p;p=p->next;}}return head;
}void print(List head){List p=head;while(p){printf("第%d块内存--->始地址：%-5d--->末地址：%-5d--->大小：%-5d--->状态：",p->order,p->start,p->end,p->size);if(p->state==1)printf("被%d号进程占用中！\n",p->process);else if(p->state==0){printf("空闲中！\n");} p=p->next;}printf("\n");
}List free_memory(List head,int i){List p,m,temp;p=head;while(p){if(p->process==i+1){temp=p;if(p->next){m=p->next;if(p->end+1==m->start){if(!m->state){p->size+=m->size;p->end+=m->size;p->next=m->next;p->state=0;p->process=0;if(m->next){m->next->pre=p;}p=m->next;free(m);while(p){p->order--;p=p->next;}}else{p->state=0;p->process=0;}}else{p->state=0;p->process=0;}}p=temp;if(p->pre){m=p->pre;if(p->start==m->end+1){if(!m->state){m->size+=p->size;m->end+=p->size;m->next=p->next;if(p->next){p->next->pre=m;}free(p);p=m->next;while(p){p->order--;p=p->next;}}else{p->state=0;p->process=0;}}else{p->state=0;p->process=0;}}return head;}p=p->next;}
}List allot_memory(List head,int i){int memory_size=dis[i];List p=head;List m;int min=-1;int order=-1;while(p){if(p->process-1==i){printf("内存中已有%d号进程了\n",i+1);return head;}p=p->next;}p=head;while(p){if(p->size>=memory_size&&p->state==0){if(min<0){min=p->size-memory_size;order=p->order;}else{if(min>p->size-memory_size){min=p->size-memory_size;order=p->order;}}}p=p->next;}if(order==-1){printf("%d号进程分配内存失败！\n",i+1);return head;}else{p=head;while(p){if(p->order==order){if(p->size==memory_size){p->state=1;p->process=i+1;return head;}else{m=(List)malloc(sizeof(struct LNode));m->order=p->order;m->start=p->start;m->end=m->start+memory_size-1;m->size=memory_size;m->state=1;m->next=p;m->process=i+1;m->pre=p->pre;p->pre->next=m;p->pre=m;p->start=m->end+1;p->size-=memory_size;while(p){p->order++;p=p->next;}return head;}}p=p->next;}}
}int main(){List p,m;int choice1,choice2;int i;p=list_init();print(p);p=allot_memory(p,3);print(p);p=allot_memory(p,3);p=free_memory(p,3);print(p);p=allot_memory(p,0);print(p);p=allot_memory(p,4);print(p);p=free_memory(p,4);print(p);p=allot_memory(p,4);print(p);p=free_memory(p,0);print(p);p=free_memory(p,4);print(p);return 0;
}

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