第4章-实验2-模拟BestFit算法1

【BestFit算法详解】 最佳适应算法（Best Fit, 简称BF）是动态分区存储管理策略中的一种，主要用于分配和管理内存空间。在BF算法中，系统维护一个空闲分区表，其中的分区按其大小从小到大排序。当有新的内存请求时，算法会遍历这个表，寻找满足请求的最小的空闲分区来分配，以保留较大的空闲分区，减少内存碎片。 **BF算法的基本思想** 1. **分区组织**：空闲分区表按空闲区大小升序排列，这样便于快速找到合适的空闲分区。 2. **分配策略**：在内存分配过程中，算法从空闲分区表的头部开始查找，遇到第一个能满足新作业需求的空闲分区，就将其分配给该作业，认为这是最佳选择，因为它能最大限度地保留较大的空闲分区。 **实例分析** 假设系统内存为800KB，初始空闲分区如上所示，作业序列包括：96KB（A）、20KB（B）、200KB（C）。使用BF算法进行分配： 1. 第一次申请96KB（A）： - 找到最小的96KB空闲分区（起始地址100K，大小96K）分配给A，更新空闲分区表。 2. 第二次申请20KB（B）： - 继续查找20KB大小的空闲分区，选择最小的10KB空闲分区分配给B，剩余的5KB作为新的空闲分区。 3. 第三次申请200KB（C）： - 找到满足200KB需求的218K空闲分区，分配给C，剩余18KB作为新的空闲分区。 **编程实现** 在给定的C++代码框架中，需要实现以下几个关键函数： - `insertaddress`：根据地址递增顺序插入节点。 - `insertlength`：根据空闲区大小递增顺序插入节点。 - `creat`：创建并初始化分区表。 - `distribute`：根据BF算法在空闲分区表中找出合适的分区，并更新空闲分区表和分配分区表。 - `print`：输出链表内容。 在`main`函数中，模拟内存申请过程，读取分配分区表和空闲分区表，然后逐个处理内存申请，调用上述函数进行分配，并输出结果。 **代码实现** 由于篇幅限制，这里仅提供函数签名和简要描述，具体实现需要根据实际需求填写。 ```cpp // 插入地址递增的节点 node *insertaddress(node *head, node *p); // 插入大小递增的节点 node *insertlength(node *head, node *p); // 创建分区表 node *creat(); // 根据BF算法分配内存 node *distribute(node *freehead, node *distributedhead, node *work); // 输出链表 void print(node *head); ``` 在`main`函数中，需要调用上述函数，模拟内存申请过程，并处理每个请求，例如： ```cpp // 逐个处理内存申请 for (int i = 0; i < num_requests; i++) { // 读取作业信息 int size = read_request_size(); char name[10] = read_request_name(); // 创建工作节点 node *work = create_work_node(size, name); // 模拟内存分配 node *result = distribute(ftable, dtable, work); // 检查分配是否成功 if (result != NULL) { // 更新空闲分区表和分配分区表 // ... } else { // 内存不足，作业等待 // ... } } ``` BF算法的目标是有效地分配内存，减少碎片，但可能导致大量小的空闲分区，这在处理大内存请求时可能会导致问题。在实际应用中，需要权衡碎片和内存利用率之间的平衡。