malloc 如何知道当前的空闲内存位置答案

【问题标题】：How malloc knows the present free memory locationsmalloc 如何知道当前的空闲内存位置
【发布时间】：2013-11-27 01:28:42
【问题描述】：

malloc 实际上是如何获得微控制器中当前可用的可用内存空间的。它是否在运行时连续保留未分配区域的列表？如果代码中有两条malloc语句，如何获取上一次malloc分配内存分配的信息

如何在运行时知道哪些内存是空闲的，哪些不是。在编译时，我们可以知道编译器为变量分配了 RAM 中的哪些位置。 malloc 是否使用此信息来执行此操作。

【问题讨论】：

视情况而定。并非所有的实现都是一样的。
尝试阅读这篇文章：stackoverflow.com/q/5422061/10077
我是这个领域的新手，所以如果我的问题是错误的，请原谅。实际上，在需要的内存量可能仅在运行时才知道的情况下。所以当需要内存时“搜索一个足够大的块来满足请求”。如何在运行时知道哪些内存是空闲的，哪些不是。在编译时，我们可以知道编译器为变量分配了 RAM 中的哪些位置。 malloc 是否使用此信息来执行此操作。如果问题无法理解，我的英语很差，请告诉我。
为什么你需要知道这个？你明白没有唯一的答案吗？
所以阅读 malloc 实现的代码，周围有很多。

标签： c memory-management embedded microcontroller

【解决方案1】：

正如上面的评论员所说，malloc 有多种实现，并且每种实现的算法可能会有很大差异。这是一个庞大而复杂的领域，您应该阅读内存管理以全面了解该主题。

简单来说，所有 malloc 实现都由内核的内存管理方案支持。内核将整个系统内存视为固定大小（4k、8k 等）的页面，所有分配和释放都在页面上完成。所有内核实现都会有一个内存管理子系统，它负责计算系统上发生的整个内存分配和释放。当你调用 malloc 时，它最终会到达这个内存管理子系统，并从池中寻找下一个可用的空闲页面并分配给请求进程。在将页面提供给请求者之前，他会确保将其标记为已使用，并且在您释放内存时会将其添加回空闲池并取消标记为已使用。关于内核如何有效地完成所有这些方面存在很多实现（阅读 linux 中的内存管理器实现）

在常见的实现中，用户空间本身存在最小的内存管理器功能。用户空间进程本身维护一个空闲池，当 malloc 请求内存时，在进入内核之前，如果内存可用，它将查看自己的空闲池。如果可用，它将标记它并在没有内核帮助的情况下满足请求。同样，当您释放内存时，释放的内存块不会立即返回内核的空闲池，而是留在进程的空闲池中，以便下一个 malloc 可以使用它。

正如我一开始所说，这是一个庞大而复杂的话题，您可以在互联网上找到很多关于此的文档。

【讨论】：