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内核堆内存管理

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方式

  • 隐式空闲链表

结构与结构之间没有直接的指针指向,而通过其他方式定位.

  • 间距式
  • 下标式

使用 8-Byte 的对齐!!!

结构

位 描述
0 A/F 标记块是否已被分配
1 ~ 2 暂时保留
3 ~ 31 块大小(Byte),包括头部与脚部

./images/heap_struct.svg

./images/heap_details.svg

这样的好处在于,即使使用 8-Byte 的对齐,依然可以完美地塞下 头部与脚部,成本较低.

关于脚部

Knuth 提出了一种聪明而通用的技术，叫做边界标记（boundary tag）

在合并相邻空闲块的时候,可以很方便地通过 脚部 找到 上一个头部,而不需要再遍历查找.

细节

初始化时将分配一段初始空间. -> Base

  • Padding
  • 序言块
  • 结尾块
  • 序言块 Base + 4
  • 普通块 - Base + 12

分配

  • Request size < Block size
  • 裂开原有的 Block
  • Request size == Block size
  • 直接标记
  • Request size > Block size
  • Continue!!!

都没有找到呢? 尤其是最开始 MallocK 的时候. 扩充!!!

释放

  1. 检测
  2. 标记
  3. 合并

组织

1
2
3
4
5
typedef struct {
    void   *Brk;   // 指向结尾块,Break 指针
    void   *Root;  // 指向第一个块头,即序言块后的第一个头
    void   *Max;   // 虚拟内存中堆的有效最大地址
} Heap_t;