Memory 使用位图与链表的内存管理

内存管理有两种方法：使用位和使用链表。 在使用位时，我们维护一个大小等于分配单元数的位映射 在使用liked list时，我们维护两个链表：一个用于分配内存，另一个用于孔

有谁能帮我确定这两种方法的利弊，以及我们什么时候应该选择这两种方法。我已经理解了这两种方法，但无法确定什么情况下我更喜欢其中一种

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为了进一步澄清，这两种技术都是操作系统书籍中使用的标准技术。

链表

优点：空间要求小，因为每个块可以存储指向下一个空闲块的指针

缺点：要遍历列表，您需要读取每个块！此外，以“连续”的方式维护列表的成本很高，以避免碎片化（考虑一下以一种更智能的方式更新列表的成本，而不仅仅是在最后附加每个新的空闲块）

通过在每个块中存储多个空闲块ID，链表方案可以稍微提高效率（因此检索一定数量的空闲块需要更少的I/o）

位图

优点：随机分配：检查一个块是否空闲只需要读取相应的位；此外，检查大的连续部分相对较快（因为您可以在一次读取中检查位图中位的字大小）。快速删除：您可以稍微翻转一点来“释放”一个块，而不覆盖数据

缺点：内存要求更高，因为每个块需要一位（对于具有1KB块的1TB磁盘，需要128MB）

权衡

如果磁盘几乎满了，使用链表可能会有意义，因为它需要的块比位图少。但是，大多数情况下，位图将存储在主内存中，这将使其比链表更高效。我想，如果磁盘几乎满了，您可以将链表存储在主内存中，那么它也是一个不错的选择

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另请参见：

在上下文中思考这两种结构如何？例如，如果您需要分配，您使用每种方法做什么，它有多容易，速度有多快，可扩展性有多大？然后想想每个结构本身。考虑到系统中总共有N个字节的内存，每个内存需要多少内存？然后想一想，如果你能做出改进，比如加快寻找漏洞的速度。这不是很难，只要把事情放到正确的环境中就行了。