北大青鳥西安華美校區(qū)告訴你分配內(nèi)存時(shí)如何減少內(nèi)存碎片

1、分配內(nèi)存時(shí)如何減少內(nèi)存碎片分配內(nèi)存時(shí)如何減少內(nèi)存碎片感覺面試的時(shí)候經(jīng)常會(huì)被問到這個(gè)問題，然后我也學(xué)習(xí)了一下Memcached的slab機(jī)制，發(fā)現(xiàn)很多服務(wù)器都是使用這種機(jī)制來分配內(nèi)存，所以決定學(xué)習(xí)一下。首先，先對(duì)內(nèi)存分配中的伙伴系統(tǒng)有初步的了解：在編程和使用的服務(wù)器軟件中，經(jīng)常需要分配一組連續(xù)的頁框，而頻繁地申請(qǐng)和釋放不同大小的連續(xù)頁框，必然導(dǎo)致在已分配頁框的內(nèi)存塊中分散了許多小塊的空閑頁框。這樣，即使這些頁框是空閑的，但要分配一個(gè)大塊的

2、連續(xù)頁框就可能無法滿足。而Linux采用了伙伴系統(tǒng)來解決上述難題。把所有的空閑頁框分組為11個(gè)塊鏈表，每個(gè)塊鏈表分別包含大小為1，2，4，8，16，32，64，128，256，512和1024個(gè)連續(xù)頁框的頁框塊。最大可以申請(qǐng)1024個(gè)連續(xù)頁框，對(duì)應(yīng)4MB大小的連續(xù)內(nèi)存。每個(gè)頁框塊的第一個(gè)頁框的物理地址是該塊大小的整數(shù)倍。例如，大小為16個(gè)頁框的塊，其起始地址是16212的倍數(shù)。假設(shè)要申請(qǐng)一個(gè)256個(gè)頁框的塊，先從256個(gè)頁框的鏈表中查找

3、空閑塊，如果沒有，就去512個(gè)頁框的鏈表中找，找到了則將頁框塊分為2個(gè)256個(gè)頁框的塊，一個(gè)分配給應(yīng)用，另外一個(gè)移到256個(gè)頁框的鏈表中。如果512個(gè)頁框的鏈表中仍沒有空閑塊，繼續(xù)向1024個(gè)頁框的鏈表查找，如果仍然沒有，則返回錯(cuò)誤。頁框塊在釋放時(shí)，內(nèi)核會(huì)主動(dòng)將兩個(gè)互為伙伴的頁框塊合并為一個(gè)較大的頁框塊，成功后會(huì)試圖尋找伙伴并合并為更大的內(nèi)存塊，直至塊的大小超過上限或者沒有伙伴為止。互為伙伴的兩個(gè)內(nèi)存塊必須符合以下條件：1、兩個(gè)塊具有相