Assembly 分配空闲内存的概念

我想知道最低级别的内存分配是如何工作的。例如，如果程序想要创建一些长数组或其他任何东西，它将如何请求内存，程序如何确保自己不占用其他程序正在使用的内存

---

如果有人能告诉我这件事，我将不胜感激。

据我所知（至少在UNIX上），该程序会调用系统库以获取内存（例如malloc和friends）。这些库在程序的虚拟地址空间中维护一个可用内存块列表，并从该列表中分配内存（这是一种过于简单的做法，它们维护该列表并处理字对齐、连续块等的方法相当复杂）。为了确保程序不接触彼此的内存，操作系统有一个虚拟内存的概念，它本质上将每个程序的可寻址内存映射到物理内存的不同部分。有关更多信息，请参阅。

据我所知（至少在UNIX上），该程序会调用系统库以获取内存（例如malloc和friends）。这些库在程序的虚拟地址空间中维护一个可用内存块列表，并从该列表中分配内存（这是一种过于简单的做法，它们维护该列表并处理字对齐、连续块等的方法相当复杂）。为了确保程序不接触彼此的内存，操作系统有一个虚拟内存的概念，它本质上将每个程序的可寻址内存映射到物理内存的不同部分。有关更多信息，请参阅。

内存可以通过多种方式分配…静态和动态分配两种主要方式

静态分配意味着一个程序可以使用的所有内存都是一次分配的，并且它能够使用到这个数量

动态分配意味着当程序需要分配内存时，它会进入堆并将指针放在第一个可用内存块上（根据使用的动态分配算法指定大小）。然后，根据需要（例如在数组中），需要花费更多的时间，将指针保持在原始位置，以便知道数组的开始位置。现代计算机通常能很好地将包括内存在内的资源分配给应用程序，从而减少了出错的机会。在更高的级别上，当可以从内存中删除对象/数组/任何内容时，垃圾收集会处理该内存

这里的问题是，当自由内存被任意分配和释放时，不同的程序可以获取不一定按顺序排列的不同块。这就是我们所说的碎片化（这就是为什么你时不时地对你的磁盘驱动器进行碎片整理）。当以连续方式分配内存时，可以更高效地读取它

内存中有大量信息，因此这里有一小部分数据供您在自己的内存中分配；）

---

快乐阅读

内存可以通过多种方式分配……静态和动态分配两种主要方式

静态分配意味着一个程序可以使用的所有内存都是一次分配的，并且它能够使用到这个数量

动态分配意味着当程序需要分配内存时，它会进入堆并将指针放在第一个可用内存块上（根据使用的动态分配算法指定大小）。然后，根据需要（例如在数组中），需要花费更多的时间，将指针保持在原始位置，以便知道数组的开始位置。现代计算机通常能很好地将包括内存在内的资源分配给应用程序，从而减少了出错的机会。在更高的级别上，当可以从内存中删除对象/数组/任何内容时，垃圾收集会处理该内存

这里的问题是，当自由内存被任意分配和释放时，不同的程序可以获取不一定按顺序排列的不同块。这就是我们所说的碎片化（这就是为什么你时不时地对你的磁盘驱动器进行碎片整理）。当以连续方式分配内存时，可以更高效地读取它

内存中有大量信息，因此这里有一小部分数据供您在自己的内存中分配；）

---

快乐阅读

最简单的解决方案是不允许释放分配的内存。假设操作系统有一堆它知道可供程序分配的内存。操作系统在这个空闲区域的开头跟踪地址。如果有足够的内存可用于第一个alloc，那么alloc将获得空闲指针地址，并且空闲指针将按alloc的数量向前移动。这将继续向前推进，直到没有更多的内存或者没有人分配更多的内存。因此，如果起始地址是0x1000，并且有人想要0x20字节，那么他们将返回0x1000作为alloc的指针，而空闲指针移动到0x1020。假设0x100的下一个alloc返回0x1020，自由指针移动到0x1120，以此类推

你也可以从一个高地址开始工作，自上而下而不是自下而上。内存的顶部可能是0x10000，0x20的第一个alloc将导致0x10000-0x20=0xFFE0，因此0xFFE0将被发送到应用程序，并保存为可用内存的顶部。0x100 alloc获取0xFEE0，以此类推

这个简单化的想法，永远不会释放内存，问题是你的内存很快就会用完。到那个时候，如果它可能已经因为已经完成的项目而成为孤儿，那就太多了。因此，它可能在一些嵌入式系统中工作，但总的来说，还需要做更多的工作

因此，与文件系统不同，表必须由内存分配系统（操作系统）维护