操作系统内核内存分配算法的分析及性能评价.pdfVIP

计算机系统应用 2007年第1期 操作系统内核内存分配算法的分析与性能评价 张琼声刘冬萍 (中国石油大学(华东)计算机与通信工程学院山东东营257061) 摘要：内存是计算机中的重要资源，快速、合理地分配内存不但能提高内存资源的利用率，也能使系统的整体性能 得以提升。本文介绍了操作系统中几种常见的内存分配算法，深入分析了几种操作系统内核内存分配算法(内核 分配器KMA)；并对其性能进行了评价。 关键词：内存管理内存分配内存释放l(^^A碎片 1 前言 定长空间过小，则容易引起溢出，使整个系统在没有任 内存储器是计算机中的重要资源，对它们的访问 何征兆的情况下崩溃。如果相对保守地配置系统，扩 频率和访问方式直接影响到整个系统的性能和效率。 大定长，又会造成内存的浪费，使系统的整体性能下 如何有效管理、合理分配、使用有限而昂贵的内存资 降。 源，对提升系统性能，尤其是内存的使用效率和进程的 2．2可变大小分配策略 运行速度显得尤为重要。本文介绍了内存分配的一些 2。2．1分配策略简介 可变大小分配策略，即系统处理不同尺寸的分配 基本策略，重点阐述了内存分配中，常见的几种内核内 请求，并分配合适大小的内存空间。 存分配的原理，并对其性能进行了评述。 2．2．2可变分配策略的特点 显然，这样的分配方式很灵活，应用也很广泛，但 2内存分配策略 是它也有自己的缺陷。 在内存管理中，操作系统管理所有的物理内存，并 (1)为了满足用户要求和系统的要求，不得不做 为系统内核中的不同子系统以及用户进程分配内存。 一些额外的工作(如：分区排序、分区合并等)，效率会 通常内存的分配策略按分配的内存空间大小可以分为 有所下降： 固定尺寸分配策略、可变大小分配策略；按分配内存的 (2)在程序运行期间，可能会有频繁的内存分配 地址是否连续可以分为：离散内存分配和连续内存分 和释放动作，这样会在内存中形成大量的、不连续的、 配策略。 不能够直接使用的内存碎片，在很多情况下，这对于程 2．1固定尺寸分配策略 序是致命的。 2．1．1分配策略简介 2．3连续内存分配 固定尺寸分配策略的关键在于固定，即当申请内 2．3．1分配策略简介 存时，系统总是返回一个固定大小(通常是2的指数 连续内存分配是一种静态的内存分配策略，即在 倍)的内存空间，而不管我们实际需要内存的大小。 程序开始运行之前就已经决定，每个程序在内存中只 2．1．2固定尺寸分配策略的特点 占有一块单独的连续内存区域。这种方法因决定的范 (1)优点 围不同而发生变化。可以把整个作业作为一个整体进 延迟时间确定 行分配，也可以按每一作业步(即程序)单独分配。 分配和回收速度快