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什么是first-fit 连续物理内存分配算法
首次适应(first fit, FF)算法，要求空闲分区链以地址递增的次序链接。在分配内存时，从链首开始顺序查找，直至找到一个大小能满足要求的空闲分区为止。然后再按照作业的大小，从该分区划出一块内存空间，分配给请求者，余下的空闲分区仍留在空闲链中。若从链首直至链尾都不能找到一个能满足要求的分区，则表明系统中已没有足够大的内存分配给该进程，内存分配失败，返回。
first fit算法的特点是什么
该算法倾向于优先利用内存中低地址部分的空闲分区，从而保留了高址部分的大空闲区。这为以后到达的大作业分配大的内存空间创造了条件。其缺点是低址部分不断被划分，会留下许多难以利用的、很小的空闲分区，称为碎片。而每次查找又是从低址部分开始的，这无疑又会增加查找可用分区时的开销。
分区分配的操作是什么
分配内存：
系统应利用某种分配算法，从空闲分区链(表)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<=size(size是事先规定的不再切割的剩余分区的大小)，说明多余部分太小，可不再切割，将整个分区分配给请求者。否则(即多余部分超过size)，便从该分区中按请求的大小划分出一块内存空间分配出去，余下的部分仍留在空闲分区链(表)中。然后，将分配区的首址返回给调用者。
回收内存
当进程运行完毕释放内存时，系统根据回收区的首址，从空闲区链(表)中找到相应的插入点，此时可能出现以下四种情况之一：
回收区与插入点的前一个空闲分区F1相邻接。此时应将回收区与插入点的前一分区合并，不必为回收分区分配新表项，而只需修改前一分区F1的大小。
回收分区与插入点的后一空闲分区F2相邻接。此时也可将两份区合并，形成新的空闲分区，但用回收区的首地址作为新空闲区的首址，大小为两者之和。
回收区同时与插入点的前、后两个分区邻接。此时将三个分区合并，使用F1的表项和F1的首址，取消F2的表项，大小为三者之和。
回收区既不与F1邻接，又不与F2邻接。这时应为回收区单独建立一个新表项，填写回收区的首址和大小，并根据其首地址插入到空闲链中的适当位置。
结合 清华大学出版社 严蔚敏 《数据结构》，第196~198页，第8.2节，了解First Fit算法，并重写以下函数：default_init，default_init_memmap，default_alloc_pages，default_free_pages。
其大意为：
准备
熟悉list.h中的结构体list及其接口，并了解le2page等宏的作用；
default_init
你可以重复使用default_init函数初始化free_list和nr_free。free_list用来记录空闲的内存块。nr_free是空闲内存块的总数。
default_init_memmap
调用路径： kern_init --> pmm_init --> page_init --> init_memmap --> pmm_manager --> init_memmap.
该函数被用来初始化一个空闲内存块。
default_alloc_pages
在空闲块的链表内搜索第一个空闲的内存块，并重新设置该块的尺寸。
default_free_pages
将内存页重新连接到空闲块的链表中，有可能会将几个小的空闲内存块合并为一个大的内存块。
default_init
在这之前，我们先根据要求，打开libs/list.h并认真查看。然后，我们再来看一遍注释：
这里告诉我们，我们需要做的是初始化free_list，然后将nr_free设为0。
可以看到，在该函数之前，曾定义了free_area与两个相关的宏free_list，nr_free：
其中，free_area_t的定义为
显然，在default_pmm.c中，宏free_list和nr_free即为变量free_area的两个成员，这样写调用更为简便。
那么，如何对free_list进行初始化呢？我们把目光转向list.h，发现有这样一段代码：
显然，这就是用来初始化list的。好了，问题解决了，最终的代码如下：
default_init_memmap
还是先来看注释：
该函数的功能是初始化一个内存块，
为了初始化一个空闲的内存块，首先你需要初始化该空闲的内存块中每一页。这个过程包括：
设置p->flags的PG_property位，这意味着这一页是可用的。P.S. 在函数pmm_init（在pmm.c中），PG_reserved位已经被设置好。
如果该页是可用的而且不是一个空闲内存块的第一页，那么p->property应该被设置为0。
如果该页是可用的而且是一个空闲内存块的第一页，那么p->property应该被设置为该块的总页数。
p->ref应该被设为0,因为现在p是可用的而且不含有引用。
在这之后，我们可以使用p->page_link来将该页连接到free_list。（例如：list_add_before(&free_list, &(p->page_link));）
最后，我们应该更新空闲内存块的总数：nr_free += n。
以上为注释的含义。那么，在此需要提起的是，在memlayout.h中定义了两个宏以及对其的一系列操作：
这两个宏是内存块所在page的flag，其中，PG_reserved是flag的第0位，当其值为1时表示该页是内核预留页，不能被alloc或free_pages使用；PG_property是flag的第一位，当其值为1时表示该页是一个空闲内存块的第一个页，可以被alloc_pages使用，当其值为0时，如果此页是一个空闲内存块的第一个页，那么该页以及该内存块已经被分配。
以下几个宏(函数)均为对这两个flag的操作，不再做赘述。
那么根据提示，我们很容易就可以写出以下代码：
需要说明的是，最后的list_add过程，注释中只是举了例子，并不是真的要这样写，否则代码会无法正常运行。
default_alloc_pages
老规矩，先看注释：
(4) default_alloc_pages：
在空间的内存链表中搜索第一个可用的内存块（块尺寸>=n）并重新设置发现块的尺寸，然后该块作为被malloc调用得到的地址被返回。
(4.1) 所以你应该在空闲的内存链表中像这样搜索：
(4.1.1) 在while循环中，获得结构体page并检查该块所含空闲页数（p->property）是否大于等于n
(4.1.2) 如果我们找到这个p，这就意味着我们找到了一个尺寸大于等于n的空闲内存块，它的前n页可以被申请。该页的一些标志位应该被设置为：PG_reserved = 1，PG_property = 0。然后，取消该页与free_list的链接。
(4.1.2.1) 如果p->property大于n，我们应该重新计算该内存块的剩余页数。（例如：le2page(le, page_link)->property = p->property - n;）
(4.1.3) 重新计算nr_free（剩余所有空闲内存页的数量）（译者注：原翻译为块）。
(4.1.4) 返回p。
(4.2) 如果我们没有找到尺寸大于等于n的空闲内存块，那么返回NULL。
据解释可知，该函数作用为分配内存，即在空闲块的链表内搜索第一个空闲的内存块，并重新设置该块的尺寸。结合以上讲解很容易理解，代码也很容易写出：
default_free_pages
(5) default_free_pages：
重新将页连接到空闲内存列表中，有可能将一些小的内存块合并为一个大的内存块。
(5.1) 通过独立内存块的base地址，搜索它正确的位置（从低到高），并插入该页。（可能使用list_next，le2page，list_add_before）
(5.2) 重置这些页的参数，例如p->ref和p->flags（PageProperty）。
(5.3) 尝试合并低或高地址的内存块。注意：应该正确修改一些页的p->property。
这部分代码的顺序可能和注释不太一样，但无伤大雅。难点在于内存块的合并。
提示一下，当合并的时候，对于某一内存块中的第一页p，当p + p->property == base或者base + base->property == p时就该将这两块合并了。
好了，话不多说，上代码。
数据结构（C语言版），严蔚敏，清华大学出版社
计算机操作系统（第四版），汤小丹，西安电子科技大学出版社