linuxmalloc實現

① linux用戶進程是如何釋放內存的

從圖中我們可以看出，進程的堆，並不是直接建立在Linux的內核的內存分配策略上的，而是建立在glibc的堆管理策略上的（也就是glibc的動態內存分配策略上），堆的管理是由glibc進行的。所以我們調用free對mal
Linux進程使用內存的基本流程：
從圖中我們可以看出，進程的堆，並不是直接建立在Linux的內核的內存分配策略上的，而是建立在glibc的堆管理策略上的（也就是glibc的動態內存分配策略上），堆的管理是由glibc進行的。所以我們調用free對malloc得到的內存進行釋放的時候，並不是直接釋放給操作系統，而是還給了glibc的堆管理實體，而glibc會在把實際的物理內存歸還給系統的策略上做一些優化，以便優化用戶任務的動態內存分配過程。
它會從堆的最大線性地址開始，從後向前計算用戶任務當前有多少空閑的堆內存（直到碰到使用中的堆內存地址為止），比如在該圖中:
它會認為有2048k的可釋放內存，只有在該值大於某個特定的threshhold時（2.3.6上為64k），它才會把這些內存歸還給系統。而在中間的未使用內存是不會歸還給系統的，所以系統也不可能再利用這塊物理內存頁（我們假設系統沒有swap區和swap文件），也就是說系統的內存會為此減少，除非在它之前的堆內存都用free進行釋放以後，glibc的堆管理器才有可能（只是有可能）把該段內存歸還給系統。

② Linux用戶空間內存是怎麼動態申請

用戶空間中動態申請內存的函數為malloc ()，這個函數在各種操作系統上的使用都是一致的，malloc ()申請的內存的釋放函數為free()。對於Linux而言，C庫的malloc ()函數一般通過brk ()和mmap ()兩個系統調用從內核申請內存。由於用戶空間C庫的malloc演算法實際上具備一個二次管理能力，所以並不是每次申請和釋放內存都一定伴隨著對內核的系統調用。比如，代碼清單11.2的應用程序可以從內核拿到內存後，立即調用free()，由於free()之前調用了mallopt(M_TRIM_THRESHOLD，一1）和mallopt (M_MMAP_MAX，0)，這個free ()並不會把內存還給內核，而只是還給了C庫的分配演算法（內存仍然屬於這個進程)，因此之後所有的動態內存申請和釋放都在用戶態下進行。另外，Linux內核總是採用按需調頁（Demand Paging)，因此當malloc ()返回的時候，雖然是成功返回，但是內核並沒有真正給這個進程內存，這個時候如果去讀申請的內存，內容全部是0，這個頁面的映射是只讀的。只有當寫到某個頁面的時候，內核才在頁錯誤後，真正把這個頁面給這個進程。
在Linux內核空間中申請內存涉及的函數主要包括kmalloc( ) 、get free pages ( )和vmalloc ()
等。kmalloc ()和_get_free pages ()(及其類似函數）申請的內存位於DMA和常規區域的映射區，而且在物理上也是連續的，它們與真實的物理地址只有一個固定的偏移，因此存在較簡單的轉換關系。而vmalloc()在虛擬內存空間給出一塊連續的內存區，實質上，這片連續的虛擬內存在物理內存中並不一定連續，而vmalloc (）申請的虛擬內存和物理內存之間也沒有簡單的換算關系。

③ malloc怎麼使用，請舉例說明，謝謝！

malloc使用須要包括頭文件：

#include 'stdlib.h'

例如：

int *p;

p = new int; /返回類型為int* 類型(整數型指針)。分配大小為 sizeof(int);

或：

int* parr;

parr = new int [100]; //返回類型為 int* 類型(整數型指針)。分配大小為 sizeof(int) * 100;

而 malloc 則必須由我們計算要位元組數，而且在返回後強行轉換為實際類型的指針。

int* p;

p = (int *) malloc (sizeof(int));

(3)linuxmalloc實現擴展閱讀：

malloc 函數返回的是 void * 類型。

對於C++，如果你寫成：p = malloc (sizeof(int)); 則程序無法通過編譯，報錯：「不能將 void* 賦值給 int * 類型變數」。

所以必須通過 (int *) 來將強制轉換。而對於C，沒有這個要求，但為了使C程序更方便的移植到C++中來，養成強制轉換的習慣。

在Linux中可以有這樣：malloc(0),這是因為Linux中malloc有一個下限值16Bytes，注意malloc(-1)是禁止的；但是在某些系統中是不允許malloc(0)的。

在規范的程序中我們有必要按照這樣的格式去使用malloc及free:

type*p;

if(NULL==(p=(type*)malloc(sizeof(type))))

/*請使用if來判斷,這是有必要的*/

{

perror("error...");

exit(1);

}

.../*其它代碼*/

free(p);