Qu'est-ce que l'allocation la plus adaptée ?

L'allocation la plus mauvaise localise et utilise le plus grand bloc de mémoire libre pour satisfaire une demande, en divisant ce bloc en la partie allouée et un fragment plus petit qui reste disponible.

Qu'est-ce que l'allocation la plus adaptée ?

L'allocation la moins adaptée est une gestion de la mémoire méthode souvent discutée dans le contexte de la dynamique allocation de mémoire. Beaucoup systèmes d'exploitation et langue environnements d'exécution s'appuyer sur l'allocation dynamique pour gérer les segments de mémoire des processus, des threads ou des objets lors de l'exécution.

La méthode du pire ajustement consiste à placer le bloc mémoire demandé dans le plus grand segment disponible de la liste libre du système, plutôt que dans le premier segment répondant simplement aux exigences de taille ou dans le plus petit segment correspondant à la requête. L'objectif de la méthode du pire ajustement est de préserver des blocs plus petits pour les petites requêtes afin de réduire le nombre de requêtes. fragmentation au fil du temps, bien que cette approche ait des considérations distinctes en termes de performances et de frais généraux.

De nombreuses implémentations de l'allocation la plus mauvaise stockent des blocs libres dans structures de données comme les listes chaînées, les arbres équilibrés ou les tables indexées pour suivre la taille et l'emplacement. Cette méthode s'oppose à meilleur ajustement or premier ajustement en choisissant délibérément le plus grand écart pour réduire la fragmentation des petits blocs et les conserver pour de futures demandes avec des exigences de mémoire plus faibles.

Comment fonctionne l’allocation la moins adaptée ?

L'allocation la moins adaptée suit une séquence d'étapes simple :

1. Localisez le plus gros blocParcourez la liste libre ou utilisez une structure arborescente indexée pour identifier le plus grand bloc libre disponible.
2. Comparer la taille de la demandeVérifiez si le plus grand bloc atteint ou dépasse la taille demandée. S'il existe plusieurs grands blocs, sélectionnez celui qui dépasse largement la taille demandée.
3. Répartir et diviserAffectez la portion correspondant à la taille de la requête et marquez-la comme allouée. Replacez l'espace restant (le fragment non alloué) dans la liste des espaces libres.
4. Mises à jour métadonnées. Ajustez la liste libre ou la structure de données associée pour refléter le bloc nouvellement alloué et le segment libre restant.

Certains gestionnaires de mémoire conservent des données auxiliaires sur chaque bloc, telles que les exigences d'alignement, les compteurs de fragmentation ou les pointeurs d'ajustement suivant, pour rationaliser les recherches et améliorer la vitesse d'allocation.

Exemple d'allocation la moins adaptée

Les systèmes maintiennent généralement plusieurs segments libres de tailles variables. Supposons qu'un système dispose de 50 segments libres. KB, 80 Ko et 120 Ko. Un processus demande 40 Ko. La méthode la plus défavorable examine tous les segments libres et identifie 120 Ko comme le plus grand. Le système alloue les 40 Ko au processus demandeur, produisant un bloc restant de 80 Ko. Après cette allocation, la liste libre comprend 50 Ko, 80 Ko et le nouveau bloc de 80 Ko issu de la division.

Cas d'utilisation de l'allocation la moins adaptée

L'allocation la plus faible est utile dans les environnements où la conservation de blocs plus petits est une priorité. Les développeurs et administrateurs système choisir la solution la moins adaptée à des scénarios tels que :

• Dédié server applicationsLes allocations importantes et peu fréquentes dominent le modèle d'utilisation de la mémoire. Par conséquent, l'allocation à partir du plus grand bloc permet de conserver les segments plus petits intacts pour les fonctions spécialisées.
• Charge de travail seulLes systèmes qui exécutent des modules distincts, chacun nécessitant des quantités moyennes ou petites de mémoire, bénéficient de la préservation d'une variété de tailles de segments pour différents modules ou services.
• Déploiements sensibles à la fragmentationLes environnements qui suivent les niveaux de fragmentation de la mémoire sélectionnent souvent le pire ajustement pour réduire la probabilité de dispersion de petits blocs dans l'espace libre.

Comment optimiser l'allocation la moins adaptée

L'allocation la moins performante souffre de goulots d'étranglement de performances si la recherche du plus grand bloc libre prend du temps ou si les fragments restants s'accumulent et restent inutilisés. Les administrateurs atténuent ces problèmes grâce à plusieurs techniques d'optimisation :

• Arbre équilibré ou liste indexéeUtilisez des arbres équilibrés (par exemple, AVL ou Red-Black Trees) ou des listes indexées qui trient les blocs par taille. Cette approche accélère la recherche du plus grand bloc.
• CoalescenceFusionnez les segments libres adjacents en un seul bloc plus grand lors de la désallocation pour réduire la fragmentation externe et produire une liste libre plus efficace.
• Compactage périodique des blocs. Exécuter la mémoire défragmentation ou un compactage à intervalles réguliers pour récupérer l'espace dispersé et simplifier les allocations futures.
• Seuils d'attribution. Placez des limites supérieures ou inférieures sur la taille demandée avant d'appliquer le pire ajustement, ce qui évite de rechercher de gros blocs sur de très petites demandes.

Avantages et inconvénients du pire ajustement

Voici les avantages de l’allocation la moins adaptée :

• Préserve les fragments plus petits. Des blocs plus petits restent disponibles pour des allocations ultérieures qui ne nécessitent pas d'espace important, ce qui réduit la fragmentation pour les systèmes gérant des tailles de requêtes diverses.
• Effacer algorithmique cadreLa logique de localisation du segment le plus grand est directe et peut être facile à mettre en œuvre dans les systèmes qui privilégient les politiques de gestion de mémoire transparentes.

Voici les inconvénients de l’allocation la moins adaptée :

• Augmentation des frais de rechercheL’identification du plus grand segment libre impose une complexité temporelle supplémentaire, en particulier dans les systèmes qui manquent de structures de données efficaces.
• Potentiel de sous-utilisation des grands blocsLes gros blocs qui restent partiellement non alloués après une division deviennent parfois fragmentés et ne se combinent pas facilement avec d'autres blocs, ce qui entraîne un gaspillage d'espace.
• Moins idéal pour les demandes uniformément grandesLes environnements où les demandes volumineuses dominent peuvent observer un épuisement plus rapide de la mémoire des blocs les plus volumineux, ne laissant que des fragments de taille moyenne qui ne parviennent pas à répondre aux demandes futures.

Quand éviter d’utiliser l’allocation la moins adaptée ?

L'allocation la moins adaptée est moins adaptée si l'environnement cible traite fréquemment de nombreuses petites allocations ou nécessite peu de ressources. latence Pour les opérations d'allocation. Voici quelques indicateurs courants indiquant qu'une autre stratégie pourrait surperformer la moins performante :

• Volume élevé de petites demandesLes petites allocations continues créent une surcharge importante lorsque le pire ajustement recherche à plusieurs reprises le plus grand bloc.
• Strict en temps réel contraintesLes systèmes nécessitant une latence d'allocation déterministe ou minimale bénéficient d'algorithmes plus simples comme le premier ajustement, qui réduisent le temps d'allocation.
• Mémoire aux limites étroitesLes environnements avec des ressources extrêmement limitées nécessitent un contrôle plus précis de la fragmentation et de l'utilisation des blocs, ce qui rend la concentration du pire ajustement sur les blocs les plus gros moins efficace.