X86 实模式操作系统中的动态内存分配

我正在建立一个真正的模式操作系统作为一个爱好项目。作为我的第一个操作系统项目，我想从一开始就开始，因此选择构建一个真正的操作系统。话虽如此，我并没有特别关注任何操作系统，但我有许多来源的想法。我认为更真实的模式是一种草稿行模式，在这种模式下，给定硬件，软件可以是任何东西，处理器的干预非常少

谈到这个问题，我正在构建一个类似于

alloc（）

的系统调用，用户程序可以在需要更多内存时调用它。我知道像

brk（）

这样的系统调用更容易实现，但无论如何都会有

malloc（）

---

这个操作系统中的用户程序将是一个简单的COM文件，没有头，并且静态分配数据和代码。但是，动态分配的内存将位于代码和堆栈段之后

A、AE、B、BE、C、CE是内存模型中的地址。请注意，这样的内存安排需要符合小内存模型（因为大多数编译器都采用这种模型）

现在有了一些上下文，我计划通过下面的表实现动态内存分配。

“偏移量”列是在“C”地址之后分配内存的开始。当请求更多内存时，操作系统将通过以下方式分配内存：

• 从当前空闲或空闲的表中查找一个或多个连续的足够大的块
• 在表中最后一项的“偏移量+大小”位置分配更多内存

因此，

free（）

系统调用完成后将释放一个或多个a块

我的问题是:

这种动态内存分配模型是否可行？为什么不使用这样的模型

这样的系统调用

alloc

和

free

是否应该在库中进行，而不是作为系统调用

这种动态内存分配模型是否可行？为什么不使用这样的模型

谁能说这种记忆模式是否没有被使用？我创建的一种基本编程语言使用类似的方法来引用字符串和数组。表中的行对应于我的BASIC中的StringDescriptor

这样的系统调用

alloc

和

free

是否应该在库中进行，而不是作为系统调用

这是一个品味的问题，但由于内存分配是如此基本，它认为它最属于内核。然后可能会使用

int

指令进行系统调用

偏移、大小、状态和块。 这些是您选择放在分配表中的内容。你投入的所有东西也需要更新。当存在冗余信息时，这将是大量的额外工作。您可以删除大小信息，因为您可以通过减去两个相邻指针来获得它。
您也可以不使用块信息，因为当自由块聚集在一起时，如果自由块立即合并，则它将始终为1

CE+0,   USED     ; Size is 7 == (CE+7) - (CE+0)
CE+7,   USED     ; Size is 10 == (CE+17) - (CE+7)
CE+17,  FREE     ; Size is 110 == (CE+127) - (CE+17)
CE+127, USED     ; Size is 40 == (CE+167) - (CE+127)
CE+167, EOL      ; TotalRowsCount = 5

105字节的新分配：

CE+0,   USED     ; Size is 7 == (CE+7) - (CE+0)
CE+7,   USED     ; Size is 10 == (CE+17) - (CE+7)
CE+17,  USED     ; Size is 105 == (CE+122) - (CE+17)
CE+122, FREE     ; Size is 5 == (CE+127) - (CE+122)
CE+127, USED     ; Size is 40 == (CE+167) - (CE+127)
CE+167, EOL      ; TotalRowsCount = 6

释放40字节分配：

CE+0,   USED     ; Size is 7 == (CE+7) - (CE+0)
CE+7,   USED     ; Size is 10 == (CE+17) - (CE+7)
CE+17,  USED     ; Size is 105 == (CE+122) - (CE+17)
CE+122, FREE     ; Size is 45 == (CE+167) - (CE+122)
CE+167, EOL      ; TotalRowsCount = 5

---

“但是，动态分配的内存将位于代码和堆栈段之后。”请确认我的理解：分配表是否位于C和CE之间的1KB内存中？这个表有多少条记录？尺寸是多少？是字节吗？“区块”是什么意思？@SepRoland分配表将位于其他位置。在“进程”表中说-每个进程一个。大小以字节为单位。块是表中的行。如果我们想要105个字节，操作系统将从CE+17（第3行和第4行）开始分配110个字节（然后将它们标记为已使用）。这就是为什么我们有Blocks=2。在释放时，操作系统会将这两行标记为空闲。在我看来，您的表不应包含两行或更多标记为空闲的相邻行。如果要释放的内存位于另一个可用内存的正上方或正下方，则free（）系统调用应立即合并。只需向上移动较低的行，并保持全行。这样，您分配105字节的示例将变得更简单。谢谢您的回复。我实际上是在用Blocks列合并自由连续空间。但是，如果我进行了适当的整合，我可以按照要求分配确切的空间，并将剩余的可用空间保留在另一个新块中。但为了保持简单，我采用了这种方法——找到最大的连续空闲块并分配它们（至少在一个基础上）