使用位图和链表进行内存管理答案

【问题标题】：Memory management using bit maps vs linked list使用位图和链表进行内存管理
【发布时间】：2012-03-04 02:28:11
【问题描述】：

内存管理有两种方式：使用位和使用链表。在使用位时，我们维护一个大小等于分配单元数量的位图在使用点赞列表时，我们维护了两个链表：一个用于分配的内存，一个用于孔

谁能帮我确定这两种方法的优缺点，以及何时我们应该更喜欢另一种方法。这两种方法我都了解，但无法确定我更喜欢其中一种的情况。

为了进一步澄清，这两种技术都是操作系统书籍中使用的标准技术。

【问题讨论】：

在上下文中考虑这两个结构怎么样？例如。如果你需要分配，你使用每种方法做什么，它做起来有多容易，有多快，它的可扩展性如何？然后想想每个结构本身。给定系统中总共 N 字节的内存，您需要多少内存？然后考虑是否可以进行改进，例如加快寻找漏洞的速度。这不是很困难，只要开始把事情放到正确的环境中。

【解决方案1】：

链接列表

优点：空间要求小，因为每个块都可以存储指向下一个空闲块的指针。

缺点：要遍历列表，您需要读取每个块！此外，为了避免碎片化，以“连续”方式维护列表的成本很高（考虑以更智能的方式更新列表的成本，而不是仅仅在末尾附加每个新的空闲块）。

链表方案可以通过在每个块中存储多个空闲块 ID 来稍微提高效率（因此需要更少的 I/O 来检索一定数量的空闲块）。

位图

优点：随机分配：检查一个块是否空闲只需要读取相应的位；此外，检查大的连续部分相对较快（因为您可以在一次读取中从位图中检查位的字长）。快速删除：您只需翻转一点即可“释放”一个块，而不会覆盖数据。

缺点：更高的内存要求，因为每个块需要一个位（对于具有 1KB 块的 1TB 磁盘，大约需要 128MB）。

权衡

如果磁盘快满了，使用链表可能更有意义，因为它需要的块比位图少。但是，大多数时候位图会存储在主存中，这将使其比链表更有效。我想如果磁盘快满了，你可以将链表存储在主存中，那么它也是一个不错的选择。

【讨论】：