为什么内存管理器使用 (size + PAGE_SIZE-1) / PAGE_SIZE 来计算要分配的页数？

Question

我在不同的地方多次遇到这样的公式（例如；Linux kernel 和 glibc）。为什么他们使用这个公式而不是简单地：

pages = (size / PAGE_SIZE) + 1;

作为一个猜测，我认为上面公式的问题是当大小 PAGE_SIZE 对齐（PAGE_SIZE 的倍数）时，因为在这种情况下，它会报告多一页超出需要，因此我们还必须这样做：

pages = (size / PAGE_SIZE) + 1;
if (!(size & (PAGE_SIZE-1))) /* is size a multiple of PAGE_SIZE? */
    pages--;

这显然比 (size + PAGE_SIZE-1) / PAGE_SIZE!

更多的代码

Answer 1

是的，用于取除法结果的上限，即商向上取整

的问题

pages = (size / PAGE_SIZE) + 1;
if (!(size & (PAGE_SIZE-1))) /* is size a multiple of PAGE_SIZE? */
    pages--;

不仅代码多了很多，而且

由于分支
它只适用于 2 的幂

当然，二进制计算机中的页面大小始终是 2 的幂，但是 (size + PAGE_SIZE-1) / PAGE_SIZE 适用于除数的任何值

另见

Fast ceiling of an integer division in C / C++
Rounding integer division (instead of truncating)
Dividing two integers and rounding up the result, without using floating point
What's the right way to implement integer division-rounding-up?

Answer 2

这是四舍五入。您将 (PAGE_SIZE - 1) 添加到 nbytes 所以如果您有 PAGE_SIZE nbytes 的确切数量，那么您将获得所需的最少页数，如果您将它传递给一个，然后你会得到一个新页面，为额外的字节提供 space。

Answer 3

还有一种方法是用log2的页面大小。在Linux内核源码中，是PAGE_SHIFT。例如，如果 PAGE_SIZE 为 4096 = 2^12 字节，则 PAGE_SHIFT 为 12（即 log2(2^ 12)).因此，要获得给定 size 的 pages 的数量，通常使用以下公式：

页数 = (大小 + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT

顺便说一下，页面大小通常定义为：

#define PAGE_SIZE (1 << PAGE_SHIFT)

为什么内存管理器使用 (size + PAGE_SIZE-1) / PAGE_SIZE 来计算要分配的页数？

Why do memory managers use (size + PAGE_SIZE-1) / PAGE_SIZE to calculate the number of pages to allocate?

c

memory-management

rounding

counting

division