Operatsion tizimlarda xotirani boshqarish. Xotira va uni tasvirlash. Virtual address makoni. Xotirani boshqarish

Samaradorlik

Amalga oshirilgan maxsus dinamik xotirani taqsimlash algoritmi ishlashga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin. Tomonidan 1994 yilda o'tkazilgan tadqiqot Raqamli uskunalar korporatsiyasi tasvirlaydi qo'shimcha xarajatlar turli xil ajratuvchilar uchun jalb qilingan. O'rtacha eng past ko'rsatkich ko'rsatma yo'lining uzunligi bitta xotira uyasini ajratish uchun talab qilingan 52 (ko'rsatma darajasi bilan o'lchanganidek) profiler turli xil dasturiy ta'minotlarda).^[3]

Amaliyotlar

Ajratishning aniq joyi oldindan ma'lum bo'lmaganligi sababli, xotiraga bilvosita, odatda a orqali kirish mumkin ko'rsatgich ma'lumotnoma. Xotira maydonini tashkil qilish va qismlarni ajratish va taqsimlash uchun ishlatiladigan o'ziga xos algoritm. Bilan o'zaro bog'liq yadrova quyidagi usullardan birini qo'llashi mumkin:

Ruxsat etilgan o'lchamdagi bloklarni taqsimlash

Aniq o'lchamdagi bloklarni taqsimlash, shuningdek xotira havzasini ajratish deb nomlanadi bepul ro'yxat xotiraning doimiy o'lchamdagi bloklari (ko'pincha barchasi bir xil o'lchamda). Bu oddiy uchun yaxshi ishlaydi o'rnatilgan tizimlar bu erda katta ob'ektlarni ajratish kerak emas, lekin zarar ko'radi parchalanish, ayniqsa, uzoq xotira manzillari bilan. Biroq, sezilarli darajada kamaytirilgan qo'shimcha xarajatlar tufayli ushbu usul tez-tez ajratish / ajratishni talab qiladigan va ko'pincha ishlatiladigan ob'ektlar uchun ishlashni sezilarli darajada yaxshilashi mumkin. video O'yinlar.

Buddy bloklari

Ushbu tizimda xotira bittasi o'rniga bir nechta xotira havzalariga ajratilgan, bu erda har bir hovuz ma'lum bir xotiraning bloklarini aks ettiradi ikkitasining kuchi kattaligi yoki boshqa qulay o'lchamdagi bloklar. Muayyan o'lchamdagi barcha bloklar tartiblangan holda saqlanadi bog'langan ro'yxat yoki daraxt va ajratish paytida hosil bo'lgan barcha yangi bloklar keyinchalik foydalanish uchun tegishli xotira havzalariga qo'shiladi. Agar mavjud bo'lganidan kichikroq hajm talab qilinsa, mavjud bo'lgan eng kichik o'lcham tanlanadi va bo'linadi. Olingan qismlardan biri tanlanadi va jarayon so'rov tugaguniga qadar takrorlanadi. Blok ajratilganda, blokirovkalash keraksiz bloklardan saqlanish uchun eng kichik etarlicha katta blokdan boshlanadi. Blok bo'shatilganda, uning do'sti bilan taqqoslanadi. Agar ularning ikkalasi ham bepul bo'lsa, ular birlashtirilib, mos ravishda kattaroq hajmdagi do'stlar bloklari ro'yxatiga joylashtiriladi.

Plitalarni ajratish

Ushbu xotirani taqsimlash mexanizmi ma'lum turdagi yoki o'lchamdagi moslamalarga mos keladigan xotira qismlarini oldindan taqsimlaydi.^[4] Ushbu qismlar keshlar deb ataladi va ajratuvchi faqat bo'sh keshlar ro'yxatini kuzatishi kerak. Ob'ektni qurish bepul kesh uyalaridan birini ishlatadi va ob'ektni yo'q qilish, bo'sh keshlar ro'yxatiga bo'sh joyni qo'shadi. Ushbu texnik xotira parchalanishini engillashtiradi va samaralidir, chunki xotiraning tegishli qismini qidirishning hojati yo'q, chunki har qanday ochiq uyasi etarli bo'ladi.

Stekni taqsimlash

Ko'pchilik Unixga o'xshash tizimlar, shuningdek Microsoft Windows deb nomlangan funktsiyani amalga oshirish alloka stack xotirani uyumga o'xshash tarzda dinamik ravishda taqsimlash uchun malloc. Odatda kompilyator uni stack ko'rsatgichi bilan ishlaydigan chiziqli ko'rsatmalarga tarjima qiladi.^[5] Garchi bu tarzda ajratilgan xotirani qo'lda bo'shatishga hojat bo'lmasa ham, u chaqirilgan funktsiya avtomatik ravishda bo'shatiladi alloka qaytib keladi, toshib ketish xavfi mavjud. Va alloka an maxsus kengayish ko'plab tizimlarda kuzatilgan, ammo hech qachon POSIX yoki C standartlarida ishlamaydi, stack overflow holatida uning harakati aniqlanmagan.

Allokaning xavfsiz versiyasi deb nomlangan _malloca, xatolar haqida xabar beradigan, Microsoft Windows-da mavjud. Buning ishlatilishini talab qiladi _freea.^[6] gnulib SEH istisnoini toshib yuborish o'rniga, ekvivalent interfeysni taqdim etadi, kattalashtirilgan kattalik aniqlanganda malloc-ga vakolat beradi.^[7] Shunga o'xshash xususiyatni qo'lda hisobga olish va o'lchamlarini tekshirish yordamida taqlid qilish mumkin, masalan alloca_account glibc-da.^[8]