按分页方式分配内存

Question

在分页方面，内存分配究竟是如何工作的？我理解好友分配器、空闲列表算法等都是如何工作的，但在虚拟内存和分页方面，我感到困惑。例如，假设i malloc 10字节。假设有10 4kb的虚拟页面可用。操作系统使用这些页面中的一个来分配这10个字节。操作系统现在会把这个页面标记为“不免费”吗？我确信它没有做到这一点，但是它如何跟踪页面中还剩下(4kb - 10字节)？

Answer 1

Linux只适用于页面。

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内核的工具获取/增长/缩小页面池。它跟踪池中分配和释放的字节。

如果一个页面被用来分配一些后来释放的内存，那么内核就无法知道它不再需要了，除非malloc告诉它释放它(例如通过munmap)。

当malloc从内核请求一个页面时，进程虚拟地址空间中的一个空闲虚拟页面将被标记为有效并返回。对无效页的访问将触发分段错误。

通常分配是懒惰的。这意味着一开始没有真正的页面(即备份存储)被分配。当进程第一次写入此虚拟页时，将分配一个真正的页，并将虚拟页指向该页。

然后，这个真正的页面可能会在物理内存和交换空间之间来回移动。