内存分配方面的分页

Posted 2021-04-09

在分页方面，内存分配究竟如何工作？我理解伙伴分配器，自由列表算法等都是如何工作的，但在虚拟内存和分页方面我很困惑。例如，假设我是malloc 10个字节。可以说有10个4kb虚拟页面可用。操作系统使用其中一个页面来分配10个字节。操作系统现在会将此页面标记为“不免费”吗？我确信它不会那样做，但它如何跟踪该页面中还有（4kb - 10个字节）？

答案

Linux仅适用于页面。

malloc是一个C库函数。它的工作是允许分配任意大小的内存块。它通过使用sbrk或mmap内核的工具来获取/增大/缩小页面池。它跟踪池中的已分配和可用字节。

如果一个页面用于分配一些稍后释放的内存，则内核无法知道它不再需要，除非malloc告诉它释放它（例如通过munmap）。

当malloc从内核请求页面时，进程的虚拟地址空间中的空闲虚拟页面被标记为有效并返回。访问无效页面会触发段错误。

通常分配是懒惰的。这意味着首先没有分配真实页面（即后备存储）。进程第一次写入此虚拟页面时，将分配一个实际页面，并指向虚拟页面。

然后，这个真实页面可能根据需要在物理内存和交换空间之间来回移动。