伙伴地址，伙伴系统

伙伴的概念， 满足以下三个条件的称为伙伴：  
( 1 ) 两个块大小相同
( 2 ) 两个块地址连续
( 3 ) 两个块必须是从同一个大块中分离出来的。  

若块大小为4，则06F4h是06F0h的伙伴地址。
若块大小为16，则06E0h是06F0h的伙伴地址。

什么是伙伴系统？

      伙伴系统的宗旨就是用最小的内存块来满足内核的对于内存的请求。在最初，只有一个块，也就是整个内存，假如为1M大小，而允许的最小块为64K，那么当我们申请一块200K大小的内存时，就要先将1M的块分裂成两等分，各为512K，这两分之间的关系就称为伙伴，然后再将第一个512K的内存块分裂成两等分，各位256K，将第一个256K的内存块分配给内存，这样就是一个分配的过程。下面我们结合示意图来了解伙伴系统分配和回收内存块的过程。

 

1 初始化时，系统拥有1M的连续内存，允许的最小的内存块为64K，图中白色的部分为空闲的内存块，着色的代表分配出去了得内存块。

2 程序A申请一块大小为34K的内存，对应的order为0，即2^0=1个最小内存块

   2.1 系统中不存在order 0(64K)的内存块，因此order 4(1M)的内存块分裂成两个order 3的内存块(512K)

   2.2 仍然没有order 0的内存块，因此order 3的内存块分裂成两个order 2的内存块(256K)

   2.3 仍然没有order 0的内存块，因此order 2的内存块分裂成两个order 1的内存块(128K)

   2.4 仍然没有order 0的内存块，因此order 1的内存块分裂成两个order 0的内存块(64K)

   2.5 找到了order 0的内存块，将其中的一个分配给程序A，现在伙伴系统的内存为一个order 0的内存块，一个order 1的内存块，一个order 2的内存块以及一个order 3的内存块

3 程序B申请一块大小为66K的内存，对应的order为1，即2^1=2个最小内存块，由于系统中正好存在一个order 1的内存块，所以直接用来分配

4 程序C申请一块大小为35K的内存，对应的order为0，同样由于系统中正好存在一个order 0的内存块，直接用来分配

5 程序D申请一块大小为67K的内存，对应的order为1

   5.1 系统中不存在order 1的内存块，于是将order 2的内存块分裂成两块order 1的内存块

   5.2 找到order 1的内存块，进行分配  www.2cto.com  

6 程序B释放了它申请的内存，即一个order 1的内存块

7 程序D释放了它申请的内存

   7.1 一个order 1的内存块回收到内存当中

   7.2由于该内存块的伙伴也是空闲的，因此两个order 1的内存块合并成一个order 2的内存块

8 程序A释放了它申请的内存，即一个order 0的内存块

9 程序C释放了它申请的内存

   9.1 一个order 0的内存块被释放

   9.2 两个order 0伙伴块都是空闲的，进行合并，生成一个order 1的内存块m

   9.3 两个order 1伙伴块都是空闲的，进行合并，生成一个order 2的内存块

   9.4 两个order 2伙伴块都是空闲的，进行合并，生成一个order 3的内存块

   9.5 两个order 3伙伴块都是空闲的，进行合并，生成一个order 4的内存块

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

 

1 初始化时，系统拥有1M的连续内存，允许的最小的内存块为64K，图中白色的部分为空闲的内存块，着色的代表分配出去了得内存块。

 

2 程序A申请一块大小为34K的内存，对应的order为0，即2^0=1个最小内存块

 

   2.1 系统中不存在order 0(64K)的内存块，因此order 4(1M)的内存块分裂成两个order 3的内存块(512K)

 

   2.2 仍然没有order 0的内存块，因此order 3的内存块分裂成两个order 2的内存块(256K)

 

   2.3 仍然没有order 0的内存块，因此order 2的内存块分裂成两个order 1的内存块(128K)

 

   2.4 仍然没有order 0的内存块，因此order 1的内存块分裂成两个order 0的内存块(64K)

 

   2.5 找到了order 0的内存块，将其中的一个分配给程序A，现在伙伴系统的内存为一个order 0的内存块，一个order 1的内存块，一个order 2的内存块以及一个order 3的内存块

 

3 程序B申请一块大小为66K的内存，对应的order为1，即2^1=2个最小内存块，由于系统中正好存在一个order 1的内存块，所以直接用来分配

 

4 程序C申请一块大小为35K的内存，对应的order为0，同样由于系统中正好存在一个order 0的内存块，直接用来分配

 

5 程序D申请一块大小为67K的内存，对应的order为1

 

   5.1 系统中不存在order 1的内存块，于是将order 2的内存块分裂成两块order 1的内存块

 

   5.2 找到order 1的内存块，进行分配  www.2cto.com  

 

6 程序B释放了它申请的内存，即一个order 1的内存块

 

7 程序D释放了它申请的内存

 

   7.1 一个order 1的内存块回收到内存当中

 

   7.2由于该内存块的伙伴也是空闲的，因此两个order 1的内存块合并成一个order 2的内存块

 

8 程序A释放了它申请的内存，即一个order 0的内存块

 

9 程序C释放了它申请的内存

 

   9.1 一个order 0的内存块被释放

 

   9.2 两个order 0伙伴块都是空闲的，进行合并，生成一个order 1的内存块m

 

   9.3 两个order 1伙伴块都是空闲的，进行合并，生成一个order 2的内存块

 

   9.4 两个order 2伙伴块都是空闲的，进行合并，生成一个order 3的内存块

 

   9.5 两个order 3伙伴块都是空闲的，进行合并，生成一个order 4的内存块