段页式管理模型一个新的应用

现在有一个问题，应用程序最大内存空间是 2G，有 n个内存池子大小 4k，每个池子有 m个块，每个块可能被使用，也可能没有被使用。找到一种方法，通过任意给定地址可以知道该地址是否在内存池中，并且属于那个块，同时知道该块是否被使用。

解决方案：

1，将 2G内存空间分三段。分别命名为高位，中位，低位。高位 10bit, 中位 10bit，低位 12bits。

2，将 n个池子的地址也划分成三段。高位相同的聚集到一起，然后在高位相同的集合里，中位相同的再聚集到一起。

3，将 2，按段页是管理建立数据结构：建立 height-bit-table 和 middle-bit-table； height-bit-table是有 1k个入口点的 array，每个入口点是指向一个 middle-bit-table的起始地址。每个 middle-bit-table是有 1k个入口点的 array，每个入口点是指向块位图起始地址的指针。

4，块位图中的每一位 1，表示被使用块； 0表示是自由的块。

5，任意给定地址，通过高位找到 middle-bit-table的起始地址，然后用其实地址加上中位的量，得到块位图的起始地址。用地址的后 12位计算得到块的序号，通过块序号可以得到在指定的块位图中得到块的状态。

 

由于段页式的查找使用的数组和数组下标操作，因此时间复杂度是 O(1).

空间利用率，由于可以通过三级表，去掉部分的数据冗余。并且前提是 2G的地址空间因此所耗费空间可以接受。