mmap()优于sbrk()？

Question

从我的书中：

回顾了我们的第一次讨论，现代动态内存管理器不仅使用sbrk()，而且还使用mmap()。当释放大内存块但被位于它们之间的较小的、最近分配的块和分配的空间结束时，此过程有助于减少内存碎片的负面影响。在这种情况下，如果用sbrk()分配块，系统可能会使用它一段时间(或者至少大部分时间)。

有人能好心地解释使用mmap如何减少内存碎片的负面影响吗？给出的例子对我没有任何意义，而且一点也不清楚。

--它可能会被系统使用一段时间

为什么要这样说，当我们释放它时，系统可以稍后使用它。也许操作系统在堆中保留了已释放块的列表，以便在可能的情况下使用它们，而不是在堆中使用更多的空间。

请同时回答这两个问题。

Answer 1

mmap()相对于sbrk()的

优势是什么？

1. brk/sbrk是LIFO。假设您将段大小增加X个字节数，以便为分配A腾出空间，而X个字节数用于分配B，然后释放A。您不能减少分配的内存，因为B仍然是分配的。而且，由于段是跨整个程序共享的，如果程序的多个部分直接使用它，您将无法知道特定部分是否仍在使用。如果程序的某一部分(比如malloc)完全控制了brk/sbrk的使用，那么在其他地方调用它们就会破坏程序。

相反，mmap可以按任意顺序取消映射，并且程序的一个部分的分配不会与程序的其他部分冲突。

1. brk/sbrk不是POSIX标准的一部分，因此也不是可移植的。

相比之下，mmap是标准的和可移植的。

1. mmap也可以将文件映射到内存中，而使用brk/sbrk.

是不可能的。

--系统可能会在一段时间内没有使用它--为什么会提出这个声明？

见1。

可能操作系统保存了已释放块的列表

没有“积木”。有一个(虚拟的)块叫做数据段。brk/sbrk设置该块的大小。

但没有在堆上分配mmap

不是的。“堆”位于数据段的末尾，堆是使用brk/sbrk增长的。mmap不会在使用brk/sbrk分配的内存区域中分配。

mmap在地址空间的其他地方创建了一个新段。

1. 实际上是否保存了与sbrk一起分配的空闲块以供以后使用？

如果首先使用brk/sbrk分配它，如果malloc没有减少“堆”的大小(如果可能的话)，那么malloc可以重用以前是freed的空闲“时隙”。这将是一件有用的事情。

1. “然后把他们叫到其他地方就会破坏程序。你能举一个

的例子吗？

malloc(42);
sbrk(42);
malloc(42); // maybe kaboom, who knows?

总之:不要使用brk/sbrk来设置段大小。也许也没有理由使用(匿名) mmap。在C中使用malloc。

Answer 2

当使用sbrk()时，堆只是一个大内存块。如果分配和释放的模式没有留下大的、连续的内存块，那么每一个大的分配都需要增加堆。这可能导致内存使用效率低下，因为堆中留下了所有未使用的空白。

使用mmap()，您可以拥有一堆独立的映射内存块。因此，您可以使用sbrk()堆来处理您的小分配(可以很好地打包)，并可以使用mmap()进行大型分配。当您完成这些大块之一时，您只需删除整个映射即可。