操作系统如何处理虚拟地址空间中的碎片

Question

据我所知，寻呼系统确实消除了物理地址空间中的外部片段，但虚拟地址空间中的片段呢？

Answer 1

在现代操作系统中，每个进程使用虚拟地址空间（内核具有自己的专用虚拟范围），这意味着与整个操作系统相比，需求要低得多。虚拟地址空间通常足够大（在x86机器上每个进程2-3 GB，在x64机器上多个TB（在Windows上为8）），因此碎片化不是OS范围内的物理地址空间的大问题。问题仍然存在，特别是对于x86或其他32位架构上长时间运行和内存耗尽的应用程序。为此，OS提供机制，例如以堆代码的形式。应用程序通常在启动时保留一个或多个内存范围作为堆，并在稍后从那里分配所需的内存块（例如malloc）。有许多实现以不同的方式处理堆的碎片。 Windows提供了一个特殊的低碎片堆实现，如果需要，可以使用它。其他一切通常取决于应用程序或它的库。

Answer 2

让我为你的陈述添加资格。当内核可分页时，分页系统几乎消除了物理地址空间中的碎片。

在某些系统上，用户模式页表本身是可分页的。在其他情况下，它们是不可分页的物理位置。然后你可以得到碎片。

虚拟地址空间中的碎片往往发生在堆分配中。堆管理器的挑战是管理空间，同时最大限度地减少碎片。