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gatieme
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##1.3 今日内容(buddy伙伴系统如何避免碎片)
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**分页与分段**
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页是信息的物理单位, 分页是为了实现非连续分配, 以便解决内存碎片问题, 或者说分页是由于系统管理的需要. 段是信息的逻辑单位,它含有一组意义相对完整的信息, 分段的目的是为了更好地实现共享, 满足用户的需要.
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页的大小固定且由系统确定, 将逻辑地址划分为页号和页内地址是由机器硬件实现的. 而段的长度却不固定, 决定于用户所编写的程序, 通常由编译程序在对源程序进行编译时根据信息的性质来划分.
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分页的作业地址空间是一维的. 分段的地址空间是二维的.
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**内部碎片与外部碎片**
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随着存储区的分配和释放过程的进行，在各个被分配出去的分区之间会存在很多的小空闲区，暂时不能被利用，这就是"外部碎片"
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在固定分区管理算法中，分给程序的内存空间往往大于程序所需的空间，这剩余部分的空间不能被其他程序所用，这就是内部碎片。Linux分配内存的大小要求2的幂指数页，这也会产生严重的内部碎片。
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在内存管理中，“内零头”和“外零头”个指的是什么？在固定式分区分配、可变式分区分配、页式虚拟存储系统、段式虚拟存储系统中，各会存在何种零头？为什么？
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解答：
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在存储管理中
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内零头是指分配给作业的存储空间中未被利用的部分，
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外零头是指系统中无法利用的小存储块。
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在固定式分区分配中，为将一个用户作业装入内存，内存分配程序从系统分区表中找出一个能满足作业要求的空闲分区分配给作业，由于一个作业的大小并不一定与分区大小相等，因此，分区中有一部分存储空间浪费掉了。由此可知，固定式分区分配中存在内零头。
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在可变式分区分配中，为把一个作业装入内存，应按照一定的分配算法从系统中找出一个能满足作业需求的空闲分区分配给作业，如果这个空闲分区的容量比作业申请的空间容量要大，则将该分区一分为二，一部分分配给作业，剩下的部分仍然留作系统的空闲分区。由此可知，可变式分区分配中存在外零头。
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在页式虚拟存储系统中，用户作业的地址空间被划分成若干大小相等的页面，存储空间也分成也页大小相等的物理块，但一般情况下，作业的大小不可能都是物理块大小的整数倍，因此作业的最后一页中仍有部分空间被浪费掉了。由此可知，页式虚拟存储系统中存在内零头。在段式虚拟存储系统中，作业的地址空间由若干个逻辑分段组成，每段分配一个连续的内存区，但各段之间不要求连续，其内存的分配方式类似于动态分区分配。由此可知，段式虚拟存储系统中存在外零头。
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#2 伙伴系统的问题
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服务器体系与共享存储器架构
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| 日期 | 内核版本 | 架构| 作者 | GitHub| CSDN |
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| 2016-06-14 | [Linux-4.7](http://lxr.free-electrons.com/source/?v=4.7) | X86 & arm | [gatieme](http://blog.csdn.net/gatieme) | [LinuxDeviceDrivers](https://github.com/gatieme/LDD-LinuxDeviceDrivers) | [Linux内存管理](http://blog.csdn.net/gatieme/article/category/6225543) |
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#1 目录
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| 目录 | 描述 |
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| 描述物理内存 |
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| 页表管理 |
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| 初始化内存挂历 |
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| 物理内存的管理 |
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| slab分配器 |
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| 非连续内存分配 |
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| 高端内存管理 |
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| 页面帧回收 |
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| 交换管理 |
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| 进程虚拟地址空间 |
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| 共享内存虚拟文件系统 |
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| 内存溢出管理 |
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#2 参考内容
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| 链接 |
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| [内存管理（一）内存模型之Node](http://biancheng.dnbcw.info/linux/387391.html) |
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| [Linux 内存管理 重要结构体](http://blog.chinaunix.net/uid-26009500-id-3078986.html) |
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||||
| [Bootmem机制](http://blog.csdn.net/samssm/article/details/25064897) |
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| [Linux-2.6.32 NUMA架构之内存和调度](http://www.cnblogs.com/zhenjing/archive/2012/03/21/linux_numa.html) |
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||||
| [Linux 用户空间与内核空间——高端内存详解](http://blog.csdn.net/tommy_wxie/article/details/17122923) |
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||||
| [探索 Linux 内存模型](http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-memmod/) |
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||||
| [Linux内存管理](http://blog.chinaunix.net/uid/21718047/cid-151509-list-2.html) |
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||||
| [内存管理-之内核内存管理-基于linux3.10](http://blog.csdn.net/shichaog/article/details/45509917) |
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||||
| [内存管理(一)](http://www.cnblogs.com/openix/p/3334026.html) |
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||||
| [Linux内存管理原理](http://www.cnblogs.com/zhaoyl/p/3695517.html) |
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| [第 15 章 内存映射和 DMA](http://www.embeddedlinux.org.cn/ldd3/ch15.html) |
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| [ 内存管理（二）struct page ](http://blog.chinaunix.net/uid-30282771-id-5176971.html) |
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| [Linux内存管理](http://blog.csdn.net/column/details/linux--mm.html) |
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服务器体系与共享存储器架构
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| 日期 | 内核版本 | 架构| 作者 | GitHub| CSDN |
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| 2016-06-14 | [Linux-4.7](http://lxr.free-electrons.com/source/?v=4.7) | X86 & arm | [gatieme](http://blog.csdn.net/gatieme) | [LinuxDeviceDrivers](https://github.com/gatieme/LDD-LinuxDeviceDrivers) | [Linux内存管理](http://blog.csdn.net/gatieme/article/category/6225543) |
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#1 目录
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| 目录 | 描述 |
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| 描述物理内存 |
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| 页表管理 |
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| 初始化内存管理 |
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| 伙伴系统物理内存管理 |
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| slab分配器 |
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| 非连续内存分配 |
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| 高端内存管理 |
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| --页面帧回收-- |
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| --交换管理-- |
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| --进程虚拟地址空间-- |
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| 共享内存虚拟文件系统 |
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| 内存溢出管理 |
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| 进程虚拟内存 |
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| 页缓存和块缓存 |
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| 页面回收和页交换 |
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#2 参考内容
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| 链接 |
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| [内存管理（一）内存模型之Node](http://biancheng.dnbcw.info/linux/387391.html) |
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| [Linux 内存管理 重要结构体](http://blog.chinaunix.net/uid-26009500-id-3078986.html) |
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| [Bootmem机制](http://blog.csdn.net/samssm/article/details/25064897) |
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| [Linux-2.6.32 NUMA架构之内存和调度](http://www.cnblogs.com/zhenjing/archive/2012/03/21/linux_numa.html) |
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| [Linux 用户空间与内核空间——高端内存详解](http://blog.csdn.net/tommy_wxie/article/details/17122923) |
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| [探索 Linux 内存模型](http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-memmod/) |
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| [Linux内存管理](http://blog.chinaunix.net/uid/21718047/cid-151509-list-2.html) |
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| [内存管理-之内核内存管理-基于linux3.10](http://blog.csdn.net/shichaog/article/details/45509917) |
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| [内存管理(一)](http://www.cnblogs.com/openix/p/3334026.html) |
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| [Linux内存管理原理](http://www.cnblogs.com/zhaoyl/p/3695517.html) |
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| [第 15 章 内存映射和 DMA](http://www.embeddedlinux.org.cn/ldd3/ch15.html) |
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| [ 内存管理（二）struct page ](http://blog.chinaunix.net/uid-30282771-id-5176971.html) |
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| [Linux内存管理](http://blog.csdn.net/column/details/linux--mm.html) |
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