[發(fā)明專利]一種提高Linux空閑內存塊利用率的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201310421985.0
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103500145A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設計）人: 張樹東;孟兆飛;周麗娟;黃向陽;任仲山
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: G06F12/06
• 分類號: G06F12/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種提高Linux空閑內存塊利用率的方法，其特征在于：Linux伙伴系統(tǒng)中，放寬對伙伴關系的限制，將大小相等，地址連續(xù)但不是從一個大塊拆分而來的兩個空閑塊合并成放寬伙伴關系塊；同時在伙伴系統(tǒng)結構體free_area_struct中增加一個二維數(shù)組(列維為2)與一個整形變量，二維數(shù)組用來記錄下一階放寬伙伴關系兩個空閑塊的序號，整形變量用來記錄下一階放寬伙伴關系塊的數(shù)目，如果系統(tǒng)無法滿足請求者內存分配的需要，系統(tǒng)會查找將放寬伙伴關系的空閑塊，分配給請求者，有效提高了內存利用率；放寬伙伴關系的伙伴塊管理是采用數(shù)組與位圖結合方法，位圖仍采用原位圖，由于放寬伙伴關系內存塊在位圖中占有兩項，所以放寬伙伴關系的內存塊分配或釋放時，需要對位圖操作兩次。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：在主要結構體free_area_struct中增加的是一個二維數(shù)組和一個整形變量，并且數(shù)組的列的維數(shù)是2，管理開銷小。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：在對算法的改進過程中，沒有改變原伙伴算法的性能，只是增加了一個二維數(shù)組和一個變量的空間開銷。此外，由于伙伴算法使用的是位圖加鏈表的方法管理內存，改進后的算法對放寬伙伴關系塊是使用原來的位圖和新添加的數(shù)組的方法進行管理，不需要增加新的位圖。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：伙伴塊的序號二進制形式只有一位不同，而放寬的伙伴關系兩個內存塊的序號二進制形式是有兩位不同的，使用原位圖，在查找空閑塊的放寬伙伴關系塊，我們根據空閑塊序號的第order+1位的值來判斷，若order+1位為O，空閑塊序號減去2^order，就得到放寬伙伴關系塊的序號，否則，加上2^order。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：在對放寬伙伴關系塊管理中，在找到滿足放寬伙伴關系的空閑塊時，只是將這兩個空閑塊的序號記錄在上一階的新增加的數(shù)組中，但是并不將這兩個空閑塊從原來的鏈表中刪除，只是在分配的時候才從鏈表中刪除進行分配，這就最大限度的保證了原伙伴算法的穩(wěn)定性。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于：內存分配的時候，先通過原伙伴算法分配內存，如果不能滿足分配請求，再使用我們添加的放寬伙伴關系塊進行分配，可以有效的滿足內存緊張時內存分配的請求。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于：內存分配的時候，在分配空閑塊時，要進行判斷驗證，都要在上一階查找所分配的空閑塊的序號是否在新增加的二維數(shù)組中，如果在，將這個空閑塊的序號以及放寬關系伙伴塊的序號刪除。