伙伴算法 (Buddy Algorithm)简单描诉和自己的简单实现

来源：互联网发布：武汉软件测试招聘编辑：程序博客网时间：2024/04/30 10:40

1：简单描诉

a）内存依据不同的order 分成了不同大小的块，order_i 的块大小为k* 2^order_i，其实k为最小块，也就是order_0的块的大小。

b）分配内存的时候，去最小的能够满足你大小的order级别里找空闲块，比如order_i，找到了就分配，找不到去order_(i+1)里找，找到的话分解成两个order_i级别的内存块，其中一个分配出去，如果还是找不到继续向上找并进行分解。分解出来的两个空闲块是伙伴关系。

c）内存释放的时候，如果等大小的伙伴已经被释放了，就要和伙伴一起结合成一个更大的（下一级别的）块。

下面是我用一个二位数组作map实现的简单的伙伴算法，内核里的肯定更高级。改天研究以下。

#include <iostream>#include <cmath>#include <vector>using namespace std;const int mem_size= 256;const char memory[mem_size]={0};const int minimumSize= 4;const int orderNum= 9;vector< vector<int> > memoryMap;int init_map(){int bloSize= 4;while(bloSize<=mem_size){vector<int> tmp;for(int i=0; i<mem_size; i+=bloSize)tmp.push_back(0);memoryMap.push_back(tmp);bloSize*= 2;}memoryMap[memoryMap.size()-1][0]= 1;//for(int i=0; i<memoryMap.size(); i++){//for(int j=0; j<memoryMap[i].size(); j++)//cout<<memoryMap[i][j]<<' ';//cout<<endl;//}return 1;}int alloc(int size){int miniBloNum= ceil((double)size/minimumSize);int orderID= 0;while(miniBloNum!=1){miniBloNum= ceil((double)miniBloNum/2);orderID++;}//orderID is the smallest block's id that can store itint i, j;//i is the free orderID, and j is the free block in this idbool find= false;for(i= orderID; i<memoryMap.size(); i++){for(j=0; j<memoryMap[i].size(); j++){if(memoryMap[i][j]==1){find= true;break;}}if(find)break;}if(!find)return -1;//splitwhile(i>orderID){memoryMap[i][j]= 0;memoryMap[i-1][j*2]= memoryMap[i-1][j*2+1]=1;i= i-1; j=j*2;}memoryMap[i][j]=0;int begIndex= j*pow(2.0, orderID)*minimumSize;return begIndex;}int free(int beg, int size){int miniBloNum= ceil((double)size/minimumSize);int orderID= 0;while(miniBloNum!=1){miniBloNum= ceil((double)miniBloNum/2);orderID++;}int bloSize= minimumSize*pow(2.0, orderID);int i= orderID, j= beg/bloSize;while(1){memoryMap[i][j]=1;int buddy= (0==j%2)?j+1:j-1;if(memoryMap[i][buddy]==1){memoryMap[i][j]= memoryMap[i][buddy]=0;i++; j/=2;}else break;}return 1;}void printMap(){int bloSize=1;//minimumSize;for(int i=0; i<memoryMap.size(); i++){for(int j=0; j<memoryMap[i].size()*bloSize; j++){if(j%bloSize==0)cout<<memoryMap[i][j/bloSize];else cout<<'_';}cout<<endl;bloSize*=2;}}int main(){init_map();//printMap();string cmd= "";int num=0;int begIndex= 0;while(1){cin>>cmd>>num;if(cmd[0]=='N'||cmd[0]=='n'){int beg= alloc(num);cout<<"new "<<beg<<' '<<num<<endl;printMap();}else {cin>>begIndex;free(begIndex, num);cout<<"free "<<begIndex<<' '<<num<<endl;printMap();}}return 0;}

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