[發明專利]一種基于tcmalloc和內存預分配的內存管理碎片改善方法

在審

• 申請號: 202011607548.4
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112612724A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 趙偉;郭鵬;李連成;云亞嬌
• 申請（專利權）人: 天津南大通用數據技術股份有限公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 李彥彥

本發明創造提供了一種基于tcmalloc和內存預分配的內存管理碎片改善方法，包括：S1、讀取釋放前內存的一個地址指針；S2、判斷是否獲取成功，獲取成功則進行步驟S3，否則進行步驟S4；S3、將前一個內存從空閑鏈表中刪除后，與當前內存地址合并后進行步驟S4；S4、讀取釋放內存的后一個地址指針；S5、判斷是否獲取成功，獲取成功則進行步驟S6，否則進行步驟S7；S6、將后一個內存從空閑鏈表中刪除，與當前內存地址合并后進行步驟S7；S7、將合并后的內存存入空閑鏈表，合并結束。本發明創造有益效果：一種基于tcmalloc和內存預分配的內存管理碎片改善方法，通過實施該方法，可以合并地址連續的空閑內存，減少內存碎片，提升內存使用效率。

技術領域

本發明創造屬于數據庫領域，尤其是涉及一種基于tcmalloc和內存預分配的內存管理碎片改善方法。

背景技術

tcmalloc全稱為Thread-Cathing Malloc，即線程緩存的malloc，是gperftools的一部分，用于實現高效的多線程內存管理，以替代系統的內存分配相關函數。在一些基于C++開發的數據庫及其它服務中，為了提高內存使用效率，采用了大塊內存預分配的機制，即內存池，避免了反復的執行malloc/free、new/delete等操作，并引入了tcmalloc的內存管理功能模塊，進一步提升了內存使用效率。

但是隨著并發處理和業務積累，根據熵增原理模型，由于內存使用逐步增大并細化，內存池中的內存會逐漸碎片化，可用的大塊內存會越來越少，在一些極端的情況下，即使內存總空閑量遠遠大于單次申請量，但是卻由龐大的內存碎片組成，并不滿足實際需求，進而導致內存申請失敗，嚴重的則導致業務申請失敗甚至服務宕機。

發明創造內容

有鑒于此，本發明創造旨在提出一種基于tcmalloc和內存預分配的內存管理碎片改善方法，以解決上述問題中的不足之處。

為達到上述目的，本發明創造的技術方案是這樣實現的：

第一方面本發明公開了一種基于tcmalloc和內存預分配的內存管理碎片改善方法，其特征在于：應用層進行內存釋放，將內存返回給內存池后被釋放的內存進行內存合并；

執行所述內存合并的方法包括：

S1、讀取釋放前內存的一個地址指針；

S2、判斷是否獲取成功，獲取成功則進行步驟S3，否則進行步驟S4；

S3、將前一個內存從空閑鏈表中刪除后，與當前內存地址合并后進行步驟S4；

S4、讀取釋放內存的后一個地址指針；

S5、判斷是否獲取成功，獲取成功則進行步驟S6，否則進行步驟S7；

S6、將后一個內存從空閑鏈表中刪除，與當前內存地址合并后進行步驟S7；

S7、將合并后的內存存入空閑鏈表，合并結束。

進一步的，進行內存管理時，引入的tcmalloc方法，在使用span-page管理空閑內存時，內部采用normal和returned雙鏈表形式，原有returned鏈表用于將之前申請的內存按照一定的頻率和機制釋放回系統中，配置的span及其page存留在returned中，將整體的空閑span分布在normal和returned兩個鏈表中，所述normal表示持有未釋放的待用內存，returned表示實際內存已釋放回系統。

第二方面本發明公開了一種電子設備，包括處理器以及與處理器通信連接，且用于存儲所述處理器可執行指令的存儲器，所述處理器用于執行上述第一方面所述的一種基于tcmalloc和內存預分配的內存管理碎片改善方法。