操作系统实验五——可变式分区分配算法（C++实现）

要求

编写程序模拟以下状态作业序列的内存运行环境，程序运行后可判断使用三种算法（首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法）在处理该作业序列中哪一种合适， 给予结果反馈。 现在有一作业序列： 作业A（15K）、作业B（16K）、作业C（15K） 依次要求进入系统运行，假设此时系统的空闲区按地址顺序排列，分别是： 起始地址为 40K 的空闲区1（16K）、起始地址为 70K 的空闲区2（14K）、起始地址 为 100K 的空闲区3（5K）、起始地址为 150K 的空闲区4（30K） 用看哪种算法是合适的。

代码

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

const int N = 100;	//最大分区数量和最大作业数量 

int pcs_num;		//process_num进程数量
int ptt_num;		//partition_num分区数量
struct PTT{
	int id;			//分区编号 
	int size;		//分区大小 
	int remain;		//剩余大小
};
PTT ptt[N];			//partition 每一块分区的大小
int pcs[N];			//process 每一个作业的大小
int pcs_alcs[N];	//process_allocation 作业的分配情况 

//排序规则1：以剩余大小优先，分区编号其次，升序
bool cmp1(PTT a, PTT b) {
	if(a.remain != b.remain) return a.remain < b.remain;
	else return a.id < b.id;
}

//排序规则2：以剩余大小优先，分区编号其次，降序 
bool cmp2(PTT a, PTT b) {
	if(a.remain != b.remain) return a.remain > b.remain;
	else return a.id > b.id;
}

//排序规则3：按分区编号排序 
bool cmp3(PTT a, PTT b) {
	return a.id < b. id;
}

void print_ptt() {	//输出当前分区大小情况
	PTT backup[N];
	memcpy(backup, ptt, sizeof ptt);	//备份
	sort(ptt + 1, ptt + ptt_num + 1, cmp3);	//对分区进行排序
	cout << endl;
	cout << "********************当前分区大小情况********************" << endl;
	cout << "分区序号\t";
	for(int i = 1; i <= ptt_num; i++)
		cout << "分区" << ptt[i].id << '\t';
	cout << endl;
	cout << "分区大小\t";
	for(int i = 1; i <= ptt_num; i++)
		cout << ptt[i].size << '\t';
	cout << endl;
	cout << "剩余大小\t";
	for(int i = 1; i <= ptt_num; i++)
		cout << ptt[i].remain << '\t';
	cout << endl;
	cout << "********************************************************" << endl;
	cout << endl;
	memcpy(ptt, backup, sizeof ptt);	//恢复
}

void print_pcs() {
	cout << endl;
	cout << "********************当前作业分配情况********************" << endl;
	cout << "作业名称" << '\t';
	for(int i = 1; i <= pcs_num; i++)
		cout << "作业" <<char('A' + i - 1) << "  " << '\t';
	cout << endl;
	cout << "作业分配" << '\t';
	for(int i = 1; i <= pcs_num; i++)
		if(pcs_alcs[i] == 0) cout << "未分配 " << '\t'; 
		else cout << "空闲区" <<pcs_alcs[i] << '\t';
	cout << endl;
	cout << "********************************************************" << endl;
	cout << endl;
}

void print_all() {
	print_ptt();	//输出分区大小情况
	print_pcs();	//输出分配情况
}

bool first_fit() {	//首次适应算法
	bool flag = true;
	//初始化分配情况
	memset(pcs_alcs, 0, sizeof pcs_alcs);
	PTT backup[N];
	memcpy(backup, ptt, sizeof ptt);	//备份
	//顺序遍历分区，找能放下的直接放
	for(int i = 1; i <= pcs_num; i++) {
		int j; 
		for(j = 1; j <= ptt_num; j++) {
			if(pcs[i] <= ptt[j].remain) {	//作业小于分区剩余 
				pcs_alcs[i] = ptt[j].id;	//分配
				ptt[j].remain -= pcs[i];	//减剩余
				break;	//该作业分配完毕，跳出 
			}
		}
		if(j > ptt_num) flag = false;	//有一个没有被分配
	}
	print_all();
	memcpy(ptt, backup, sizeof ptt);	//恢复
	return flag;
}

bool best_fit() {	//最佳适应分配
	bool flag = true;
	//初始化分配情况
	memset(pcs_alcs, 0, sizeof pcs_alcs);
	PTT backup[N];
	memcpy(backup, ptt, sizeof ptt);	//备份
	for(int i = 1; i <= pcs_num; i++) {
		sort(ptt + 1, ptt + ptt_num + 1, cmp1);	//对分区进行排序
		int j;
		for(j = 1; j <= ptt_num; j++) {
			if(pcs[i] <= ptt[j].remain) {	//作业小于分区剩余 
				pcs_alcs[i] = ptt[j].id;	//分配 
				ptt[j].remain -= pcs[i];	//减剩余
				break;	//该作业分配完毕，跳出 
			}
		}
		if(j > ptt_num) flag = false;	//有一个没有被分配
	}
	print_all();
	memcpy(ptt, backup, sizeof ptt);	//恢复
	return flag;
}

bool worst_fit() {	//最差适应分配
	bool flag = true;
	//初始化分配情况
	memset(pcs_alcs, 0, sizeof pcs_alcs);	
	PTT backup[N];
	memcpy(backup, ptt, sizeof ptt);	//备份
	for(int i = 1; i <= pcs_num; i++) {
		sort(ptt + 1, ptt + ptt_num + 1, cmp2);	//对分区进行排序
		int j;
		for(j = 1; j <= ptt_num; j++) {
			if(pcs[i] <= ptt[j].remain) {	//作业小于分区剩余
				pcs_alcs[i] = ptt[j].id;	//分配 
				ptt[j].remain -= pcs[i];	//减剩余
				break;	//该作业分配完毕，跳出 
			}
		}
		if(j > ptt_num) flag = false;	//有一个没有被分配
	}
	print_all();
	memcpy(ptt, backup, sizeof ptt);	//恢复
	return flag;
}

int main() {
	cout << "02王鹏" << endl << endl;
	cout << "请输入分区数量" << endl;
	cin >> ptt_num;
	cout << "请输入每一块分区的大小" << endl;
	for(int i = 1; i <= ptt_num; i++) {
		ptt[i].id = i;
		cin >> ptt[i].size;
		ptt[i].remain = ptt[i].size;
	}
	cout << "请输入作业数量" << endl;
	cin >> pcs_num;
	cout << "请输入每一个作业的大小" << endl;
	for(int i = 1; i <= pcs_num; i++) cin >> pcs[i];
	print_ptt();	//输出分区大小情况 
	print_pcs();	//输出分配情况
	cout << endl;
	
	cout << "首次适应算法" << endl;
	cout << endl;
	bool f1 = first_fit();
	
	cout << "最佳适应算法" << endl;
	cout << endl;
	bool f2 = best_fit();
	
	cout << "最差适应算法" << endl;
	cout << endl;
	bool f3 = worst_fit();
	
	cout << endl;
	if(f1) cout << "该作业序列适合用首次适应算法" << endl;
	else if(f2) cout << "该作业序列适合用最佳适应算法" << endl;
	else if(f3) cout << "该作业序列适合用最差适应算法" << endl;
	else cout << "没有合适的算法" << endl; 
	
	return 0;
}
/*
4
16 14 5 30
3
15 16 15
*/

运行效果

输入参数，程序尝试三种算法，并得出最终结论。

输入参数，程序尝试三种算法，并得出最终结论。