jemalloc源碼分析：Linux下的內(nèi)存管理技巧

小樊
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2024-08-30 14:22:21

jemalloc是一個(gè)高性能的內(nèi)存分配庫(kù)，它在許多場(chǎng)景下都比標(biāo)準(zhǔn)的glibc內(nèi)存分配器更快

  1. 內(nèi)存池（Arena）：jemalloc將內(nèi)存劃分為多個(gè)獨(dú)立的內(nèi)存池，每個(gè)線程維護(hù)一個(gè)或多個(gè)內(nèi)存池。這樣可以減少線程之間的競(jìng)爭(zhēng)，提高內(nèi)存分配的性能。

  2. 大小類（Size Classes）：jemalloc將內(nèi)存分為不同的大小類，每個(gè)大小類對(duì)應(yīng)一組固定大小的內(nèi)存塊。這樣可以減少內(nèi)存碎片，提高內(nèi)存利用率。

  3. 分區(qū)（Chunks）：jemalloc將大塊內(nèi)存分為多個(gè)小塊，每個(gè)小塊包含一個(gè)或多個(gè)內(nèi)存塊。這樣可以減少內(nèi)存碎片，提高內(nèi)存利用率。

  4. 頁(yè)面（Pages）：jemalloc將內(nèi)存分為多個(gè)頁(yè)面，每個(gè)頁(yè)面包含一定數(shù)量的內(nèi)存塊。這樣可以減少內(nèi)存碎片，提高內(nèi)存利用率。

  5. 伙伴系統(tǒng)（Buddy System）：jemalloc使用伙伴系統(tǒng)來(lái)管理內(nèi)存塊。當(dāng)需要分配內(nèi)存時(shí)，jemalloc會(huì)查找合適大小的內(nèi)存塊，如果沒(méi)有找到，則會(huì)從更大的內(nèi)存塊中切割出一部分作為新的內(nèi)存塊。這樣可以減少內(nèi)存碎片，提高內(nèi)存利用率。

  6. 延遲釋放（Deferred Free）：jemalloc在釋放內(nèi)存時(shí)，并不立即將內(nèi)存歸還給操作系統(tǒng)，而是將其放入一個(gè)延遲釋放的隊(duì)列中。當(dāng)隊(duì)列達(dá)到一定大小時(shí)，才會(huì)將內(nèi)存歸還給操作系統(tǒng)。這樣可以減少系統(tǒng)調(diào)用的開(kāi)銷，提高內(nèi)存分配的性能。

  7. 預(yù)分配（Pre-allocation）：jemalloc在分配內(nèi)存時(shí)，會(huì)預(yù)先分配一定數(shù)量的內(nèi)存塊，以減少后續(xù)分配內(nèi)存的開(kāi)銷。這樣可以提高內(nèi)存分配的性能。

  8. 緩存（Caching）：jemalloc在分配和釋放內(nèi)存時(shí)，會(huì)使用緩存來(lái)存儲(chǔ)一些內(nèi)存塊，以減少內(nèi)存碎片和提高內(nèi)存利用率。

  9. 多線程支持：jemalloc支持多線程，可以在多線程環(huán)境下提供高性能的內(nèi)存分配。

  10. 可配置：jemalloc提供了豐富的配置選項(xiàng)，可以根據(jù)應(yīng)用程序的需求進(jìn)行調(diào)整，以獲得最佳的內(nèi)存分配性能。

總之，jemalloc通過(guò)使用內(nèi)存池、大小類、分區(qū)、頁(yè)面、伙伴系統(tǒng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高效的內(nèi)存管理，適用于各種場(chǎng)景。在Linux系統(tǒng)下，jemalloc可以作為glibc的替代品，提供更好的內(nèi)存分配性能。

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