夥伴地址，夥伴系統

夥伴的概念， 滿足以下三個條件的稱爲夥伴：  
( 1 ) 兩個塊大小相同
( 2 ) 兩個塊地址連續
( 3 ) 兩個塊必須是從同一個大塊中分離出來的。  

若塊大小爲4，則06F4h是06F0h的夥伴地址。
若塊大小爲16，則06E0h是06F0h的夥伴地址。

什麼是夥伴系統？

      夥伴系統的宗旨就是用最小的內存塊來滿足內核的對於內存的請求。在最初，只有一個塊，也就是整個內存，假如爲1M大小，而允許的最小塊爲64K，那麼當我們申請一塊200K大小的內存時，就要先將1M的塊分裂成兩等分，各爲512K，這兩分之間的關係就稱爲夥伴，然後再將第一個512K的內存塊分裂成兩等分，各位256K，將第一個256K的內存塊分配給內存，這樣就是一個分配的過程。下面我們結合示意圖來了解夥伴系統分配和回收內存塊的過程。

 

1 初始化時，系統擁有1M的連續內存，允許的最小的內存塊爲64K，圖中白色的部分爲空閒的內存塊，着色的代表分配出去了得內存塊。

2 程序A申請一塊大小爲34K的內存，對應的order爲0，即2^0=1個最小內存塊

   2.1 系統中不存在order 0(64K)的內存塊，因此order 4(1M)的內存塊分裂成兩個order 3的內存塊(512K)

   2.2 仍然沒有order 0的內存塊，因此order 3的內存塊分裂成兩個order 2的內存塊(256K)

   2.3 仍然沒有order 0的內存塊，因此order 2的內存塊分裂成兩個order 1的內存塊(128K)

   2.4 仍然沒有order 0的內存塊，因此order 1的內存塊分裂成兩個order 0的內存塊(64K)

   2.5 找到了order 0的內存塊，將其中的一個分配給程序A，現在夥伴系統的內存爲一個order 0的內存塊，一個order 1的內存塊，一個order 2的內存塊以及一個order 3的內存塊

3 程序B申請一塊大小爲66K的內存，對應的order爲1，即2^1=2個最小內存塊，由於系統中正好存在一個order 1的內存塊，所以直接用來分配

4 程序C申請一塊大小爲35K的內存，對應的order爲0，同樣由於系統中正好存在一個order 0的內存塊，直接用來分配

5 程序D申請一塊大小爲67K的內存，對應的order爲1

   5.1 系統中不存在order 1的內存塊，於是將order 2的內存塊分裂成兩塊order 1的內存塊

   5.2 找到order 1的內存塊，進行分配  www.2cto.com  

6 程序B釋放了它申請的內存，即一個order 1的內存塊

7 程序D釋放了它申請的內存

   7.1 一個order 1的內存塊回收到內存當中

   7.2由於該內存塊的夥伴也是空閒的，因此兩個order 1的內存塊合併成一個order 2的內存塊

8 程序A釋放了它申請的內存，即一個order 0的內存塊

9 程序C釋放了它申請的內存

   9.1 一個order 0的內存塊被釋放

   9.2 兩個order 0夥伴塊都是空閒的，進行合併，生成一個order 1的內存塊m

   9.3 兩個order 1夥伴塊都是空閒的，進行合併，生成一個order 2的內存塊

   9.4 兩個order 2夥伴塊都是空閒的，進行合併，生成一個order 3的內存塊

   9.5 兩個order 3夥伴塊都是空閒的，進行合併，生成一個order 4的內存塊

http://www.2cto.com/os/201206/134234.html

 

1 初始化時，系統擁有1M的連續內存，允許的最小的內存塊爲64K，圖中白色的部分爲空閒的內存塊，着色的代表分配出去了得內存塊。

 

2 程序A申請一塊大小爲34K的內存，對應的order爲0，即2^0=1個最小內存塊

 

   2.1 系統中不存在order 0(64K)的內存塊，因此order 4(1M)的內存塊分裂成兩個order 3的內存塊(512K)

 

   2.2 仍然沒有order 0的內存塊，因此order 3的內存塊分裂成兩個order 2的內存塊(256K)

 

   2.3 仍然沒有order 0的內存塊，因此order 2的內存塊分裂成兩個order 1的內存塊(128K)

 

   2.4 仍然沒有order 0的內存塊，因此order 1的內存塊分裂成兩個order 0的內存塊(64K)

 

   2.5 找到了order 0的內存塊，將其中的一個分配給程序A，現在夥伴系統的內存爲一個order 0的內存塊，一個order 1的內存塊，一個order 2的內存塊以及一個order 3的內存塊

 

3 程序B申請一塊大小爲66K的內存，對應的order爲1，即2^1=2個最小內存塊，由於系統中正好存在一個order 1的內存塊，所以直接用來分配

 

4 程序C申請一塊大小爲35K的內存，對應的order爲0，同樣由於系統中正好存在一個order 0的內存塊，直接用來分配

 

5 程序D申請一塊大小爲67K的內存，對應的order爲1

 

   5.1 系統中不存在order 1的內存塊，於是將order 2的內存塊分裂成兩塊order 1的內存塊

 

   5.2 找到order 1的內存塊，進行分配  www.2cto.com  

 

6 程序B釋放了它申請的內存，即一個order 1的內存塊

 

7 程序D釋放了它申請的內存

 

   7.1 一個order 1的內存塊回收到內存當中

 

   7.2由於該內存塊的夥伴也是空閒的，因此兩個order 1的內存塊合併成一個order 2的內存塊

 

8 程序A釋放了它申請的內存，即一個order 0的內存塊

 

9 程序C釋放了它申請的內存

 

   9.1 一個order 0的內存塊被釋放

 

   9.2 兩個order 0夥伴塊都是空閒的，進行合併，生成一個order 1的內存塊m

 

   9.3 兩個order 1夥伴塊都是空閒的，進行合併，生成一個order 2的內存塊

 

   9.4 兩個order 2夥伴塊都是空閒的，進行合併，生成一個order 3的內存塊

 

   9.5 兩個order 3夥伴塊都是空閒的，進行合併，生成一個order 4的內存塊