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Le compactage est une technique de gestion de la mémoire utilisée pour optimiser l'utilisation de la mémoire en réduisant la fragmentation. Cela consiste à rapprocher les blocs de mémoire alloués pour libérer des blocs de mémoire contigus. Ce faisant, le compactage améliore l'efficacité de la mémoire et réduit les risques de fragmentation de la mémoire, ce qui peut entraîner une dégradation des performances et une utilisation inefficace de la mémoire.
Voici comment fonctionne le compactage dans un système d'exploitation :
1. Identification de la mémoire fragmentée :Le système d'exploitation identifie les zones de mémoire fragmentées en raison de l'allocation et de la désallocation de blocs de mémoire. La fragmentation se produit lorsque les blocs de mémoire alloués sont intercalés avec des blocs de mémoire non alloués, ce qui entraîne des régions de mémoire dispersées et non contiguës.
2. Relocalisation des blocs alloués :Le système d'exploitation démarre le processus de compactage en déplaçant les blocs de mémoire alloués vers les adresses mémoire inférieures, créant ainsi un bloc contigu de mémoire libre. Ce processus implique de copier le contenu de chaque bloc alloué vers un nouvel emplacement et de mettre à jour les structures de données de gestion de mémoire en conséquence.
3. Coalescence des blocs de mémoire libres :Après avoir déplacé les blocs alloués, le système d'exploitation combine les blocs de mémoire libre précédemment fragmentés en un seul bloc contigu plus grand de mémoire libre. Ce processus est appelé coalescence. La fusion permet de maximiser la taille de la mémoire libre disponible et de réduire le nombre de petits blocs de mémoire fragmentés.
4. Mise à jour des structures de données de gestion de la mémoire :tout au long du processus de compactage, le système d'exploitation met à jour les structures de données de gestion de la mémoire, telles que les tables de pages et les tables d'allocation de mémoire, pour refléter la nouvelle disposition de la mémoire. Ces structures de données sont cruciales pour suivre l’emplacement et l’état des blocs de mémoire.
Le compactage est particulièrement important dans les systèmes dotés de ressources mémoire limitées ou dans les systèmes en temps réel où un comportement prévisible de la mémoire est essentiel. Cependant, cela peut prendre du temps, en particulier dans les systèmes dotés d'une grande quantité de mémoire ou de fréquentes allocations et désallocations de mémoire. Par conséquent, la décision d'effectuer un compactage est prise en fonction de facteurs tels que le degré de fragmentation, les performances du système et le caractère critique des applications exécutées sur le système.
Les systèmes d'exploitation modernes utilisent diverses techniques pour minimiser la fragmentation de la mémoire et réduire le besoin de compactage. Ces techniques incluent des algorithmes de gestion de mémoire tels que l'allocation de copains, l'allocation la mieux adaptée et l'allocation la moins adaptée, ainsi que la gestion de la mémoire virtuelle et la randomisation de la disposition de l'espace d'adressage (ASLR).
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