1.鸿蒙轻内核M核源码分析:LibC实现之Musl LibC
2.ptmalloc2 源码剖析3 -- 源码剖析
3.内存分配不再神秘:深入剖析malloc函数实现原理与机制
4.c库的释放释放什意思malloc和free到底是如何实现的?
5.linux内核源码:内存管理——内存分配和释放关键函数分析&ZGC垃圾回收
6.RocksDb 源码剖析 (1) | 如何混合 new 、mmap 设计高效内存分配器 arena ?内存内存
鸿蒙轻内核M核源码分析:LibC实现之Musl LibC
本文探讨了LiteOS-M内核中Musl LibC的实现,重点关注文件系统与内存管理功能。源码源码Musl LibC在内核中提供了两种LibC实现选项,释放释放什意思使用者可根据需求选择musl libC或newlibc。内存内存本文以musl libC为例,源码源码天龙八部源码吗深度解析其文件系统与内存分配释放机制。释放释放什意思
在使用musl libC并启用POSIX FS API时,内存内存开发者可使用文件kal\libc\musl\fs.c中定义的源码源码文件系统操作接口。这些接口遵循标准的释放释放什意思POSIX规范,具体用法可参阅相关文档,内存内存或通过网络资源查询。源码源码例如,释放释放什意思mount()函数用于挂载文件系统,内存内存而umount()和umount2()用于卸载文件系统,源码源码后者还支持额外的卸载选项。open()、close()、unlink()等文件操作接口允许用户打开、关闭和删除文件,其中open()还支持多种文件创建和状态标签。read()与write()用于文件数据的读写操作,lseek()则用于文件读写位置的调整。
在内存管理方面,LiteOS-M内核提供了标准的POSIX内存分配接口,包括malloc()、free()与memalign()等。其中,malloc()和free()用于内存的申请与释放,而memalign()则允许用户以指定的内存对齐大小进行内存申请。
此外,calloc()函数在分配内存时预先设置内存区域的值为零,而realloc()则用于调整已分配内存的debug apk源码大小。这些函数构成了内核中内存管理的核心机制,确保资源的高效利用与安全释放。
总结而言,musl libC在LiteOS-M内核中的实现,通过提供全面且高效的文件系统与内存管理功能,为开发者提供了强大的工具集,以满足不同应用场景的需求。本文虽已详述关键功能,但难免有所疏漏,欢迎读者在遇到问题或有改进建议时提出,共同推动技术进步。感谢阅读。
ptmalloc2 源码剖析3 -- 源码剖析
文章内容包含平台配置、malloc_state、arena实例、new_arena、arena_get、arena_get2、heap、new_heap、grow_heap、heap_trim、init、malloc_hook、malloc_hook_ini、ptmalloc_init、malloc_consolidate、public_mALLOc、sYSMALLOc、freepublic_fREe、systrim等关键模块。
平台配置为 Debian AMD,hashmap源码图解使用ptmalloc2作为内存分配机制。
malloc_state 表征一个arena,全局只有一个main_arena实例,arena实例通过malloc_init_state()函数初始化。
当线程尝试获取arena失败时,通过new_heap获取内存区域,构建非main_arena实例。
arena_get和arena_get2分别尝试线程的私有实例和全局arena链表获取arena,若获取失败,则创建new_arena。
heap表示mmap映射连续内存区域,每个arena至少包含一个heap,且起始地址为HEAP_MAX_SIZE整数倍。
new_heap尝试mmap映射内存,实现内存对齐,确保起始地址满足要求。
grow_heap用于内存扩展与收缩,依据当前heap状态调用mprotect或mmap进行操作。
heap_trim释放heap,条件为当前heap无已分配chunk或可用空间不足。
init阶段,通过malloc_hook、realloc_hook和__memalign_hook函数进行内存分配。
malloc_consolidate合并fastbins和unsortedbin,优化内存分配。
public_mALLOc作为内存分配入口。
sYSMALLOc尝试系统申请内存,实现内存分配。
freepublic_fREe用于释放内存,针对map映射内存调用munmap,其他情况归还给对应arena。
systrim使用sbrk归还内存。合买 源码
内存分配不再神秘:深入剖析malloc函数实现原理与机制
内存是计算机中至关重要的资源,CPU仅能直接读取内存中的数据。内存分配有三种方式:malloc函数、new和calloc函数。malloc函数用于在内存中找一片指定大小的空间,返回该空间的首地址。了解malloc相关的几个函数,包括malloc、void*和free()函数。malloc分配的内存大小至少为参数所指定的字节数,返回一个指向可用内存起始位置的指针,多次调用malloc所分配的地址不能有重叠部分。malloc和free是配对使用的,释放内存时只能释放一次,释放空指针不会出错。new函数返回指定类型的指针,并自动计算所需大小。calloc函数用于在堆区申请动态内存空间,返回类型为空指针,参数包括元素个数和每个元素的字节大小。realloc函数用于为已分配的内存块增加或减少内存大小,保留原始内容。free函数用于释放由malloc、calloc或realloc分配的内存。在使用这些函数时,合理地分配和释放内存是非常重要的。通过了解内存分配的原理,可以更有效地管理计算机资源,避免内存泄漏等问题。为了更深入地学习Linux内核技术,可以加入技术交流群并获取学习资源,获取Linux内核源码资料文档和视频资料。赢指标源码
c库的malloc和free到底是如何实现的?
在使用C语言时,对内存管理的了解是至关重要的。其中,glibc库中的malloc和free函数是内存管理的核心。过去,许多人误以为malloc和free仅仅是glibc与操作系统间的桥梁,应用程序直接通过这些函数申请和释放内存。然而,深入分析glibc源码后,我们发现malloc和free的实现远比表面复杂。在实际应用中,malloc和free的操作实际上是在一个称为内存池(我们暂称为ptmalloc)的内部进行的。
当应用程序调用malloc时,实际上是在ptmalloc中申请内存。ptmalloc内部维护了多个内存池,包括fast bins、small bins、largebins、top chunk、mmaped chunk以及lastremainder chunk。内存的分配和释放操作主要在这几个内存池中进行。只有满足特定条件时,ptmalloc才会调用sys_trim函数,将不再使用的内存块归还给操作系统。
接下来,让我们简要概述一下malloc和free的实现流程。在申请内存时,malloc首先查找合适的内存池,找到空闲内存块后分配给应用程序。释放内存时,free将内存块放回相应的内存池,等待ptmalloc进一步的分配。整个过程中,glibc内部的内存管理机制负责内存的高效管理和回收。
了解malloc和free的内部实现,对优化程序性能和防止内存泄漏至关重要。通过深入研究glibc的内存管理机制,我们可以更好地控制内存使用,提高程序的稳定性和效率。
linux内核源码:内存管理——内存分配和释放关键函数分析&ZGC垃圾回收
本文深入剖析了Linux内核源码中的内存管理机制,重点关注内存分配与释放的关键函数,通过分析4.9版本的源码,详细介绍了slab算法及其核心代码实现。在内存管理中,slab算法通过kmem_cache结构体进行管理,利用数组的形式统一处理所有的kmem_cache实例,通过size_index数组实现对象大小与kmem_cache结构体之间的映射,从而实现高效内存分配。其中,关键的计算方法是通过查找输入参数的最高有效位序号,这与常规的0起始序号不同,从1开始计数。
在找到合适的kmem_cache实例后,下一步是通过数组缓存(array_cache)获取或填充slab对象。若缓存中有可用对象,则直接从缓存分配;若缓存已空,会调用cache_alloc_refill函数从三个slabs(free/partial/full)中查找并填充可用对象至缓存。在对象分配过程中,array_cache结构体发挥了关键作用,它不仅简化了内存管理,还优化了内存使用效率。
对象释放流程与分配流程类似,涉及数组缓存的管理和slab对象的回收。在cache_alloc_refill函数中,关键操作是检查slab_partial和slab_free队列,寻找空闲的对象以供释放。整个过程确保了内存资源的高效利用,避免了资源浪费。
总结内存操作函数概览,栈与堆的区别是显而易见的。栈主要存储函数调用参数、局部变量等,而堆用于存放new出来的对象实例、全局变量、静态变量等。由于堆的动态分配特性,它无法像栈一样精准预测内存使用情况,导致内存碎片问题。为了应对这一挑战,Linux内核引入了buddy和slab等内存管理算法,以提高内存分配效率和减少碎片。
然而,即便使用了高效的内存管理算法,内存碎片问题仍难以彻底解决。在C/C++中,没有像Java那样的自动垃圾回收机制,导致程序员需要手动管理内存分配与释放。如果忘记释放内存,将导致资源泄漏,影响系统性能。为此,业界开发了如ZGC和Shenandoah等垃圾回收算法,以提高内存管理效率和减少内存碎片。
ZGC算法通过分页策略对内存进行管理,并利用“初始标记”阶段识别GC根节点(如线程栈变量、静态变量等),并查找这些节点引用的直接对象。此阶段采用“stop the world”(STW)策略暂停所有线程,确保标记过程的准确性。接着,通过“并发标记”阶段识别间接引用的对象,并利用多个GC线程与业务线程协作提高效率。在这一过程中,ZGC采用“三色标记”法和“remember set”机制来避免误回收正常引用的对象,确保内存管理的精准性。
接下来,ZGC通过“复制算法”实现内存回收,将正常引用的对象复制到新页面,将旧页面的数据擦除,从而实现内存的高效管理。此外,通过“初始转移”和“并发转移”阶段进一步优化内存管理过程。最后,在“对象重定位”阶段,完成引用关系的更新,确保内存管理过程的完整性和一致性。
通过实测,ZGC算法在各个阶段展现出高效的内存管理能力,尤其是标记阶段的效率,使得系统能够在保证性能的同时,有效地管理内存资源。总之,内存管理是系统性能的关键因素,Linux内核通过先进的算法和策略,实现了高效、灵活的内存管理,为现代操作系统提供稳定、可靠的服务。
RocksDb 源码剖析 (1) | 如何混合 new 、mmap 设计高效内存分配器 arena ?
本文旨在深入剖析RocksDb源码,从内存分配器角度着手。RocksDb内包含MemoryAllocator和Allocator两大类内存分配器。MemoryAllocator作为基类,提供MemkindKmemAllocator和JemallocNodumpAllocator两个子类,分别集成memkind和jemalloc库的功能,实现内存分配与释放。
接着,重点解析Allocator类及其子类Arena的实现。基类Allocator提供两个关键接口:内存分配与对齐。Arena类采用block为单位进行内存分配,先分配一个block大小的内存,后续满足需求时,优先从block中划取,以减少内存浪费。一个block的大小由kBlockSize参数决定。分配策略中,Arena通过两个指针(aligned_alloc_ptr_和unaligned_alloc_ptr_)分别管理对齐与非对齐内存,提高内存利用效率。
分配内存时,Arena通过构造函数初始化成员变量,包括block大小、内存在栈上的分配与mmap机制的使用。构造函数内使用OptimizeBlockSize函数确保block大小合理,减少内存对齐浪费。Arena中的内存管理逻辑清晰,尤其在分配新block时,仅使用new操作,无需额外内存对齐处理。
分配内存流程中,AllocateNewBlock函数直接调用new分配内存,而AllocateFromHugePage和AllocateFallback函数则涉及mmap机制的使用与内存分配策略的统一。这些函数共同构成了Arena内存管理的核心逻辑,实现了灵活高效地内存分配。
此外,Arena还提供AllocateAligned函数,针对特定对齐需求分配内存。这一函数在使用mmap分配内存时,允许用户自定义对齐大小,优化内存使用效率。在处理对齐逻辑时,Arena巧妙地利用位运算优化计算过程,提高了代码效率。
总结而言,RocksDb的内存管理机制通过Arena类实现了高效、灵活的内存分配与管理。通过深入解析其源码,可以深入了解内存对齐、内存分配与多线程安全性的实现细节,为开发者提供宝贵的内存管理实践指导。未来,将深入探讨多线程内存分配器的设计,敬请期待后续更新。
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