首次适应算法(FF)和循环首次适应算法(NF)

FF和NF算法都是基于顺序搜索的动态分区分配算法，在内存中检索一块分区分配给作业。如果空间大小合适则分配，如果找不到空间则等待。

FF算法按地址递增从头扫描空闲分区，如果找到空闲分区大小>=作业大小则分配。如果扫描完空闲分区表都没有找到分区，则分配失败。

NF算法和FF算法类似，但是NF算法每次分配都会记录下位置，下次分配的时候从记录的位置开始，循环扫描一遍空闲分区。

注：回收分区的算法写的和书上不太一样，书上是分配过后把分区从空闲分区链中移除，我是直接分配然后状态为设置为false，所以可能不太一样。

//公共模块，负责定义结构体，初始化，显示结果，回收
//BlockJob.h
#ifndef BLOCKJOB_H_
#define BLOCKJOB_H_

#include 

const int MINSIZE = 10;		//最小不可分割分区大小

							//空闲分区
typedef struct block
{
	int start;	//开始地址
	int size;	//大小
	bool state;	//分区状态 true:空闲 false:占用
}block;

//作业
typedef struct job
{
	int size;	//作业大小
	int start;	//分配的分区首址
	int BlockSize;	//分配空闲分区的大小（可能大于作业大小）
};

//初始化空闲分区与作业
void init(std::vector &BlockList, std::vector &JobList);

//显示结果
void show(std::vector &BlockList, std::vector &JobList);

//回收分区
void recycle(std::vector &BlockList, std::vector &JobList);

#endif

//BlockJob.cpp
#include "BlockJob.h"
#include 
#include 

//初始化空闲分区与作业
void init(std::vector &BlockList, std::vector &JobList)
{
	std::cout << "输入空闲分区数: ";
	int num;
	std::cin >> num;

	std::cout << "输入空闲分区的起始地址与大小: \n";
	block temp;
	for (int i = 0; i < num; ++i)
	{
		std::cin >> temp.start >> temp.size;
		temp.state = true;
		BlockList.push_back(temp);
	}

	std::cout << "输入作业数: ";
	std::cin >> num;
	std::cout << "输入作业的大小: \n";
	job tempj;
	for (int i = 0; i < num; ++i)
	{
		std::cin >> tempj.size;
		tempj.BlockSize = 0;
		tempj.start = 0;
		JobList.push_back(tempj);
	}
}

//显示结果
void show(std::vector &BlockList, std::vector &JobList)
{
	using std::setw;
	std::cout.setf(std::ios_base::left);

	std::cout << "空闲分区表: \n";
	std::cout << setw(10) << "分区号" << setw(10) << "分区大小" << setw(10) << "分区始址" << setw(10) << "状态" << std::endl;
	int num = 0;
	for (std::vector::iterator it = BlockList.begin(); it != BlockList.end(); ++it, ++num)
		std::cout << setw(10) << num << setw(10) << (*it).size << setw(10) << (*it).start << setw(10) << (((*it).state == true) ? "空闲" : "占用") << std::endl;

	std::cout << "作业信息: \n";
	std::cout << setw(10) << "作业号" << setw(10) << "作业大小" << setw(10) << "分区大小" << setw(10) << "分区始址" << std::endl;
	num = 0;
	for (std::vector::iterator it = JobList.begin(); it != JobList.end(); ++it, ++num)
		std::cout << setw(10) << num << setw(10) << (*it).size << setw(10) << (*it).BlockSize << setw(10) << (*it).start << std::endl;
}

//回收分区
void recycle(std::vector &BlockList, std::vector &JobList)
{
	std::cout << "输入回收分区的首址: ";
	int start;
	std::cin >> start;

	for (std::vector::iterator it = BlockList.begin(); it != BlockList.end(); ++it)
	{
		//找到要回收的分区
		if (start == (*it).start)
		{
			//与前一个分区邻接
			if (it != BlockList.begin() && (*(it - 1)).start + (*(it - 1)).size == (*it).start)
			{
				//与后一个分区邻接
				if (it != BlockList.end() - 1 && (*it).start + (*it).size == (*(it + 1)).start)
				{
					//将前一块分区，要回收的分区，后一块分区合并
					(*(it - 1)).size += (*it).size + (*(it + 1)).size;
					(*(it - 1)).state = true;
					BlockList.erase(it);
					BlockList.erase(it);
				}
				else	//不与后一个分区邻接
				{
					//将此分区与前一个分区合并
					(*(it - 1)).size += (*it).size;
					(*(it - 1)).state = true;
					BlockList.erase(it);
				}
			}
			else if(it != BlockList.end()-1 && (*it).start +(*it).size == (*(it+1)).start)	//不与前一个分区邻接，与后一个分区邻接
			{
				//将此分区与后一个分区合并
				(*it).size += (*(it + 1)).size;
				(*it).state = true;
				BlockList.erase(it + 1);
			}
			else	//都不邻接
			{
				(*it).state = true;
			}
			break;
		}
	}

	for (std::vector::iterator it = JobList.begin(); it != JobList.end(); ++it)
	{
		if ((*it).start == start)
		{
			(*it).BlockSize = (*it).start = 0;
			break;
		}
	}
}

//FF.cpp
#include "BlockJob.h"

//FF算法
void FF(std::vector &BlockList, std::vector &JobList);

int main()
{
	std::vector BlockList;
	std::vector JobList;

	//初始化空闲分区与作业
	init(BlockList, JobList);

	//FF算法
	FF(BlockList, JobList);

	//显示结果
	show(BlockList, JobList);

	//回收分区
	recycle(BlockList, JobList);

	//显示结果
	show(BlockList, JobList);

	return 0;
}

//FF算法
void FF(std::vector &BlockList, std::vector &JobList)
{
	for (std::vector::iterator ItJob = JobList.begin(); ItJob != JobList.end(); ++ItJob)
	{
		for (std::vector::iterator ItBlock = BlockList.begin(); ItBlock != BlockList.end(); ++ItBlock)
		{
			//分区未被使用且能够装下作业
			if ((*ItBlock).state && (*ItBlock).size >= (*ItJob).size)
			{
				if ((*ItBlock).size - (*ItJob).size > MINSIZE)	//剩余空间还可以继续分配
				{
					(*ItBlock).state = false;

					//修改作业信息，分配空间
					(*ItJob).start = (*ItBlock).start;
					(*ItJob).BlockSize = (*ItJob).size;

					//添加新表项
					block NewBlock;
					NewBlock.start = (*ItBlock).start + (*ItJob).size;
					NewBlock.size = (*ItBlock).size - (*ItJob).size;
					NewBlock.state = true;
					(*ItBlock).size = (*ItJob).size;
					BlockList.insert(ItBlock + 1, NewBlock);

				}
				else		//剩余空间不可分配，全部分配给此作业
				{
					(*ItBlock).state = false;

					//修改作业信息，分配空间
					(*ItJob).start = (*ItBlock).start;
					(*ItJob).BlockSize = (*ItBlock).size;
				}

				break;
			}
		}
	}
}

//NF.cpp
#include "BlockJob.h"

//NF算法
void NF(std::vector &BlockList, std::vector &JobList);

int main()
{
	std::vector BlockList;
	std::vector JobList;

	//初始化空闲分区与作业
	init(BlockList, JobList);

	//NF算法
	NF(BlockList, JobList);

	//显示结果
	show(BlockList, JobList);

	//回收分区
	recycle(BlockList, JobList);

	//显示结果
	show(BlockList, JobList);

	return 0;
}

//NF算法
void NF(std::vector &BlockList, std::vector &JobList)
{
	int pos = 0;		//上一次查找的位置

	for (std::vector::iterator ItJob = JobList.begin(); ItJob != JobList.end(); ++ItJob)
	{
		std::vector::iterator ItBlock = BlockList.begin() + pos;
		do {
			//分区未被使用且能够装下作业
			if ((*ItBlock).state && (*ItBlock).size >= (*ItJob).size)
			{
				pos = &(*ItBlock) - &BlockList[0];	//记录此次分配位置
				if ((*ItBlock).size - (*ItJob).size > MINSIZE)	//剩余空间还可以继续分配
				{
					(*ItBlock).state = false;

					//修改作业信息，分配空间
					(*ItJob).start = (*ItBlock).start;
					(*ItJob).BlockSize = (*ItJob).size;

					//添加新表项
					block NewBlock;
					NewBlock.start = (*ItBlock).start + (*ItJob).size;
					NewBlock.size = (*ItBlock).size - (*ItJob).size;
					NewBlock.state = true;
					(*ItBlock).size = (*ItJob).size;
					BlockList.insert(ItBlock + 1, NewBlock);

				}
				else		//剩余空间不可分配，全部分配给此作业
				{
					(*ItBlock).state = false;

					//修改作业信息，分配空间
					(*ItJob).start = (*ItBlock).start;
					(*ItJob).BlockSize = (*ItBlock).size;
				}

				break;
			}

			++ItBlock;
			if (ItBlock == BlockList.end())
				ItBlock = BlockList.begin();
		} while (pos != &(*ItBlock) - &BlockList[0]);
	}
}