buddy算法 图解

"Buddy"算法通常用于内存管理中的对齐和合并目的，特别是在处理存储设备（如硬盘或闪存）中，特别是那些有固定字节边界限制的存储区域。这种算法主要应用于分配和释放内存空间时，能够有效地利用存储空间，尤其是对于需要对齐的结构，比如64位系统下的8字节对齐。

图解Buddy算法的一个常见方法是将连续的存储空间划分为一系列大小相等的“结点”（buddies），每个结点通常是两个相同大小的一半。当需要分配一块特定大小的内存时，算法会从最小足够大的结点开始查找，如果找到空的或已经合并过的结点（即它的伴侣结点也是空的），则将其两倍大小的结点分配出去，并把这两个结点标记为已占用的伙伴（buddies）。这样就实现了对齐的要求，同时减少了浪费。

当程序不再需要这些内存时，释放操作会反向进行。首先找到一对伙伴结点，然后将它们合并回原始的结点大小，从而释放出来。整个过程就是通过对比、合并和拆分操作来实现内存的有效管理。

相关问题

7.(10分)假定采用Buddy算法进行内存分配,且初始内存为1024个页,画出下面内存是如何分配的:请求240个页,请求120个页,请求60个页,请求130个页,然后,释放240页，释放60页，释放120页，来修改树(如可能,要执行合并操作)

以下是Buddy算法进行内存分配的过程，其中每个节点表示一个空闲区域，节点上方的数字表示该空闲区域的大小（页数），数字下方的字符串表示该空闲区域的起始页号。

初始状态：

1024
  |
  0

请求240个页：

1024
  |
  0
 / \
240 784

请求120个页：

1024
  |
  0
 / \
240 784
    / \
  120 664

请求60个页：

1024
  |
  0
 / \
240 784
 |   / \
60 120 664
 |   |
 60  60

请求130个页：

1024
  |
  0
 / \
240 784
 |   / \
60 120 664
 |   |   \
60  60  64
 |   |
  6  54
 /   |
2    52

释放240页：

1024
  |
  0
 / \
240 784
    / \
  120 664

释放60页：

1024
  |
  0
 / \
240 784
    / \
  120 664
 / |   \
60 60  64

释放120页：

1024
  |
  0
 / \
240 784
 |   / \
60  120 664
 |   |
 60  64

最终状态：

1024
  |
  0
 / \
240 784
    |
  184