阅读深入理解计算机系统（三）--------------- 虚拟存储器

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。