阅读深入理解计算机系统(三)--------------- 虚拟存储器
2014-12-19 21:35
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一、碎片现象:造成堆利用率低的主要原因是一种碎片现象。
内部碎片:已分配块比有效载荷大时发生的。
外部碎片:是当空闲存储器合计起来满足分配请求,但是没有一个单独的空闲块足够大来处理这个请求。所以,存储器采用试图维持少量的大空闲块,而不是维持大量的小空闲块。
二、 垃圾收集:
垃圾收集器将存储器视为一张有向可达图,该图的节点被分成一组根节点和一组堆节点,每个堆节点对应于堆中的一个已分配块。在任何时刻,不可达节点对应于垃圾,是不能被应用再次使用的,垃圾收集器的角色是维护可达图的某种表示,并通过不可达节点并将它们返回给空闲链表,来定期回收他们。
JAVA:收集器能精确的维护可达图,因此也能够回收所有垃圾。
C和C++:收集器不能维持可达图的精确表示,这样的收集器叫做保守的垃圾收集器,即每个可达块都被正确的标记为可达,而一些不可达节点却可能被错误的标记为可达。
三、c程序中常见的与存储器有关的错误:
1.间接引用坏指针:在进程的虚拟地址空间中有较大的洞,没有映射到任何有意义的数据。如果我们试图间接引用一个指向这些洞的指针,那么操作系统就会以段异常中止程序。
最经典的错误是:scanf(“%d”,val);我们将val的值错误传给scanf,而不是&val,在这种情况下scanf将val解释为一个地址,并试图将一个字写到这个位置。
2.假设指针和它们指向的对象是相同大小的
在第5行,我们想创建一个指向n个类型是int *的数组A,但是在sizeof(int)创建的是int 型。
3.误解指针运算:指针的算术操作是以它们指向的对象的大小为单位来进行的,而这种大小单位不一定是字节。
4.引用不存在的变量:
int *stackref()
{
int val;
return &val;
}
这个函数返回一个指针,指向栈里的一个局部变量,然后弹出它的栈帧,尽管指针仍然指向一个合法的存储器地址,但是它已经不再指向一个合法的变量了。
5.引起存储器泄露:程序员没有释放已经分配的块,就返回。
void leak(int n)
{
int *x=(int *)malloc(n*sizeof(int));
return;
}
如果经常调用函数leak,那么渐渐的,堆里就会充满了垃圾,在最糟糕的情况下,会占用整个虚拟地址空间,对于像守护进程和服务器这样的程序来说,存储器泄露是特别严重的,根据定义这些程序是不会终止的。
内部碎片:已分配块比有效载荷大时发生的。
外部碎片:是当空闲存储器合计起来满足分配请求,但是没有一个单独的空闲块足够大来处理这个请求。所以,存储器采用试图维持少量的大空闲块,而不是维持大量的小空闲块。
二、 垃圾收集:
垃圾收集器将存储器视为一张有向可达图,该图的节点被分成一组根节点和一组堆节点,每个堆节点对应于堆中的一个已分配块。在任何时刻,不可达节点对应于垃圾,是不能被应用再次使用的,垃圾收集器的角色是维护可达图的某种表示,并通过不可达节点并将它们返回给空闲链表,来定期回收他们。
JAVA:收集器能精确的维护可达图,因此也能够回收所有垃圾。
C和C++:收集器不能维持可达图的精确表示,这样的收集器叫做保守的垃圾收集器,即每个可达块都被正确的标记为可达,而一些不可达节点却可能被错误的标记为可达。
三、c程序中常见的与存储器有关的错误:
1.间接引用坏指针:在进程的虚拟地址空间中有较大的洞,没有映射到任何有意义的数据。如果我们试图间接引用一个指向这些洞的指针,那么操作系统就会以段异常中止程序。
最经典的错误是:scanf(“%d”,val);我们将val的值错误传给scanf,而不是&val,在这种情况下scanf将val解释为一个地址,并试图将一个字写到这个位置。
2.假设指针和它们指向的对象是相同大小的
在第5行,我们想创建一个指向n个类型是int *的数组A,但是在sizeof(int)创建的是int 型。
3.误解指针运算:指针的算术操作是以它们指向的对象的大小为单位来进行的,而这种大小单位不一定是字节。
4.引用不存在的变量:
int *stackref()
{
int val;
return &val;
}
这个函数返回一个指针,指向栈里的一个局部变量,然后弹出它的栈帧,尽管指针仍然指向一个合法的存储器地址,但是它已经不再指向一个合法的变量了。
5.引起存储器泄露:程序员没有释放已经分配的块,就返回。
void leak(int n)
{
int *x=(int *)malloc(n*sizeof(int));
return;
}
如果经常调用函数leak,那么渐渐的,堆里就会充满了垃圾,在最糟糕的情况下,会占用整个虚拟地址空间,对于像守护进程和服务器这样的程序来说,存储器泄露是特别严重的,根据定义这些程序是不会终止的。
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