内存碎片的定义、种类、产生原因以及解决办法

2024-04-28 06:00:47

定义

内存碎片就是碎片的内存，描述一个系统中所有不可用的空闲内存。内存是空闲的但是不可用，是因为负责动态分配内存的分配算法使得这些空闲的内存无法使用，原因在于这些个空闲内存比较小并且不连续，无法满足内存管理算法中的申请需求。

种类及产生原因

1、内部碎片

因为所有的内存分配必须起始于可被 4、8 或 16 整除（内存对齐，视处理器体系结构而定）的地址或者因为 MMU 的分页机制的限制，决定内存分配算法仅能把预定大小的内存块分配客户。就是分配满足上面对齐条件的最小的内存大小，如果申请的不满足对齐条件，势必会多分配一点不需要的多余内存空间，造成内部碎片。如：申请 43 Byte，因为没有合适大小的内存，会分配 44 Byte 或 48 Byte，就会存在 1 Byte 或 3 Byte 的多余空间。

2、外部碎片

频繁的分配与回收物理页面会导致大量的、连续且小的页面块夹杂在已分配的页面中间，从而产生外部碎片。比如有一块共有 100 个单位的连续空闲内存空间，范围为 0 ~ 99，如果从中申请了一块 10 个单位的内存块，那么分配出来的就是 0 ~ 9 。这时再继续申请一块 5个单位的内存块，这样分配出来的就是 10 ~ 14 。如果将第一块释放，此时整个内存块只占用了 10 ~ 14 区间共 5 个单位的内存块。然后再申请 20个单位的内存块，此时只能从 15 开始，分配 15 ~ 24 区间的内存块，如果以后申请的内存块都大于 10 个单位，那么 0 ~ 9 区间的内存块将不会被使用，变成外部碎片。

解决办法

伙伴算法：https://blog.csdn.net/itworld123/article/details/104418880

（SAW：Game Over！）

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