一種動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及操作系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及操作系統(tǒng)進(jìn)程的內(nèi)存管理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]Linux操作系統(tǒng)用戶進(jìn)程的內(nèi)存管理默認(rèn)使用的是ptmalloc機(jī)制。Linux操作系統(tǒng)的ptmalloc內(nèi)存管理機(jī)制有以下特點(diǎn)=Linux系統(tǒng)的用戶進(jìn)程從進(jìn)程空間的兩個(gè)區(qū)域申請動(dòng)態(tài)內(nèi)存:brk區(qū)域和_ap區(qū)域，如圖1所示。當(dāng)用戶申請的內(nèi)存塊大小小于_ap分配閥值(默認(rèn)值為128K)時(shí)，操作系統(tǒng)從brk區(qū)域給進(jìn)程分配內(nèi)存。從brk分配的內(nèi)存在釋放時(shí)不會(huì)立刻歸還操作系統(tǒng)。當(dāng)用戶申請的內(nèi)存塊大小大于或者等于_ap分配閥值(默認(rèn)值為128K)時(shí)，操作系統(tǒng)從_ap區(qū)域給進(jìn)程分配內(nèi)存。從—ap區(qū)域分配的內(nèi)存效率比較低，因此適合在申請大塊內(nèi)存時(shí)使用。從-ap區(qū)域分配的內(nèi)存在釋放時(shí)立刻歸還給操作系統(tǒng)。
[0003]ptmalloc內(nèi)存管理機(jī)制存在以下問題:假設(shè)用戶按順序(內(nèi)存塊A_>內(nèi)存塊B_>內(nèi)存塊C)申請三塊內(nèi)存塊，內(nèi)存塊大小都小于mmap分配閥值(默認(rèn)值為128K)。進(jìn)程在釋放內(nèi)存時(shí)如果只釋放了內(nèi)存塊A和內(nèi)存塊B，內(nèi)存塊C沒有釋放。則存在這么一個(gè)問題:所釋放的內(nèi)存塊A和內(nèi)存塊B只是把內(nèi)存塊A和內(nèi)存塊B放到了進(jìn)程的可用內(nèi)存當(dāng)中，并不會(huì)歸還給操作系統(tǒng)，這就導(dǎo)致了其他的進(jìn)程無法使用這兩塊內(nèi)存。出現(xiàn)應(yīng)用進(jìn)程堆內(nèi)存釋放時(shí)無法歸還給操作系統(tǒng)的原因主要是頻繁申請和釋放大小小于_ap分配閥值的內(nèi)存塊，也就是操作系統(tǒng)從brk區(qū)域分配了內(nèi)存塊。在一些需要反復(fù)申請、釋放大量的內(nèi)存塊的業(yè)務(wù)經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致操作系統(tǒng)因?yàn)閮?nèi)存耗盡而殺死某些進(jìn)程，造成業(yè)務(wù)中斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制方法及系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中在一些需要反復(fù)申請、釋放大量的內(nèi)存塊的業(yè)務(wù)經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致操作系統(tǒng)因?yàn)閮?nèi)存耗盡而殺死某些進(jìn)程，造成業(yè)務(wù)中斷的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制方法，用于對Linux操作系統(tǒng)用戶進(jìn)程的內(nèi)存管理控制過程中，所述動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制方法包括:從進(jìn)程空間的內(nèi)存映射區(qū)域?yàn)橛脩暨M(jìn)程預(yù)先分配至少一個(gè)不小于所述內(nèi)存映射區(qū)域分配閾值的第一內(nèi)存塊；將所述第一內(nèi)存塊分割成大小相等的至少兩個(gè)第二內(nèi)存塊；在接收到不大于所述第二內(nèi)存塊的內(nèi)存的進(jìn)程內(nèi)存申請時(shí)，將所述第二內(nèi)存塊的內(nèi)存分配至所述進(jìn)程內(nèi)存申請對應(yīng)的進(jìn)程；當(dāng)所述進(jìn)程釋放內(nèi)存時(shí)，將所述進(jìn)程占用的所述第二內(nèi)存塊的內(nèi)存歸還至所述第二內(nèi)存塊原來所屬的第一內(nèi)存塊中；在所述第一內(nèi)存塊中的所有第二內(nèi)存塊均被釋放后，將所述第一內(nèi)存塊的內(nèi)存歸還至Linux操作系統(tǒng)。
[0006]優(yōu)選地，若所述第一內(nèi)存塊的數(shù)量大于等于兩個(gè)，各個(gè)所述第一內(nèi)存塊的大小不相等。
[0007]優(yōu)選地，若所述第一內(nèi)存塊的數(shù)量大于等于兩個(gè)，各個(gè)所述第一內(nèi)存塊的大小相等。
[0008]優(yōu)選地，若所述第一內(nèi)存塊的數(shù)量大于等于兩個(gè)，每一個(gè)所述第一內(nèi)存塊中的第二內(nèi)存塊的大小與其他所述第一內(nèi)存塊中的第二內(nèi)存塊的大小均不相等。
[0009]優(yōu)選地，所述第二內(nèi)存塊的大小為4字節(jié)、8字節(jié)、16字節(jié)、32字節(jié)、64字節(jié)或128字Tl O
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制系統(tǒng)，用于對Linux操作系統(tǒng)用戶進(jìn)程的內(nèi)存管理控制過程中，所述動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制系統(tǒng)包括:第一內(nèi)存塊分配模塊，用于從進(jìn)程空間的內(nèi)存映射區(qū)域?yàn)橛脩暨M(jìn)程預(yù)先分配至少一個(gè)不小于所述內(nèi)存映射區(qū)域分配閾值的第一內(nèi)存塊；第二內(nèi)存塊分配模塊，與所述第一內(nèi)存塊分配模塊相連，用于將所述第一內(nèi)存塊分割成大小相等的至少兩個(gè)第二內(nèi)存塊；進(jìn)程內(nèi)存分配模塊，與所述第二內(nèi)存塊分配模塊相連，用于在接收到不大于所述第二內(nèi)存塊的內(nèi)存的進(jìn)程內(nèi)存申請時(shí)，將所述第二內(nèi)存塊的內(nèi)存分配至所述進(jìn)程內(nèi)存申請對應(yīng)的進(jìn)程；內(nèi)存釋放控制模塊，與所述第二內(nèi)存塊分配模塊和所述進(jìn)程內(nèi)存分配模塊相連，用于當(dāng)所述進(jìn)程釋放內(nèi)存時(shí)，將所述進(jìn)程占用的所述第二內(nèi)存塊的內(nèi)存歸還至所述第二內(nèi)存塊原來所屬的第一內(nèi)存塊中；內(nèi)存塊歸還模塊，與所述內(nèi)存釋放控制模塊相連，用于在所述第一內(nèi)存塊中的所有第二內(nèi)存塊均被釋放后，將所述第一內(nèi)存塊的內(nèi)存歸還至Linux操作系統(tǒng)。
[0011]優(yōu)選地，若所述第一內(nèi)存塊的數(shù)量大于等于兩個(gè)，所述第一內(nèi)存塊分配模塊還用于使得各個(gè)所述第一內(nèi)存塊的大小不相等。
[0012]優(yōu)選地，若所述第一內(nèi)存塊的數(shù)量大于等于兩個(gè)，所述第一內(nèi)存塊分配模塊還用于使得各個(gè)所述第一內(nèi)存塊的大小相等。
[0013]優(yōu)選地，若所述第一內(nèi)存塊的數(shù)量大于等于兩個(gè)，所述第二內(nèi)存塊分配模塊還用于控制每一個(gè)所述第一內(nèi)存塊中的第二內(nèi)存塊的大小與其他所述第一內(nèi)存塊中的第二內(nèi)存塊的大小均不相等。
[0014]優(yōu)選地，所述第二內(nèi)存塊分配模塊還用于控制所述第二內(nèi)存塊的大小為4字節(jié)、8字節(jié)、16字節(jié)、32字節(jié)、64字節(jié)或128字節(jié)。
[0015]如上所述，本發(fā)明的一種動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制方法及系統(tǒng)，具有以下有益效果:
[0016]本發(fā)明從進(jìn)程空間的內(nèi)存映射區(qū)域?yàn)橛脩暨M(jìn)程預(yù)先分配至少一個(gè)不小于所述內(nèi)存映射區(qū)域分配閾值的第一內(nèi)存塊并將所述第一內(nèi)存塊分割成大小相等的至少兩個(gè)第二內(nèi)存塊，在接收到不大于所述第二內(nèi)存塊的內(nèi)存的進(jìn)程內(nèi)存申請時(shí)，將所述第二內(nèi)存塊的內(nèi)存分配至所述進(jìn)程內(nèi)存申請對應(yīng)的進(jìn)程，當(dāng)所述進(jìn)程釋放內(nèi)存時(shí)，將所述進(jìn)程占用的所述第二內(nèi)存塊的內(nèi)存歸還至所述第二內(nèi)存塊原來所屬的第一內(nèi)存塊中，并在所述第一內(nèi)存塊中的所有第二內(nèi)存塊均被釋放后，將所述第一內(nèi)存塊的內(nèi)存歸還至Linux操作系統(tǒng)，所以本發(fā)明可以有效解決現(xiàn)有技術(shù)中在一些需要反復(fù)申請、釋放大量的內(nèi)存塊的業(yè)務(wù)經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致操作系統(tǒng)因?yàn)閮?nèi)存耗盡而殺死某些進(jìn)程，造成業(yè)務(wù)中斷的問題。本發(fā)明簡單高效，具有較強(qiáng)的通用性和實(shí)用性。
【附圖說明】
[0017]圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中Linux系統(tǒng)的用戶進(jìn)程從進(jìn)程空間的brk區(qū)域和mmap區(qū)域申請動(dòng)態(tài)內(nèi)存的示意圖。
[0018]圖2顯示為本發(fā)明的動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制方法的流程示意圖。
[0019]圖3顯示為本發(fā)明的動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制方法中分配內(nèi)存的示意圖。
[0020]圖4顯示為本發(fā)明的動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制方法中釋放內(nèi)存的示意圖。
[0021]圖5顯示為本發(fā)明的動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]元件標(biāo)號說明
[0023]I動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制系統(tǒng)
[0024]11 第一內(nèi)存塊分配模塊
[0025]12 第二內(nèi)存塊分配模塊
[0026]13 進(jìn)程內(nèi)存分配模塊
[0027]14內(nèi)存釋放控制模塊
[0028]15 內(nèi)存塊歸還模塊
[0029]511?515步驟
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0031]本實(shí)施例的目的在于提供一種動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制方法及系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中在一些需要反復(fù)申請、釋放大量的內(nèi)存塊的業(yè)務(wù)經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致操作系統(tǒng)因?yàn)閮?nèi)存耗盡而殺死某些進(jìn)程，造成業(yè)務(wù)中斷的問題。以下將詳細(xì)闡述本實(shí)施例的一種動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制方法及系統(tǒng)的原理及實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要?jiǎng)?chuàng)造性勞動(dòng)即可理解本實(shí)施例的一種動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制方法及系統(tǒng)。
[0032]如圖2至圖5所示，本實(shí)施例提供一種動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制方法及系統(tǒng)，通過從進(jìn)程空間的-ap區(qū)域(內(nèi)存映射區(qū)域)分配大塊內(nèi)存，然后分割成各種不同大小的小塊內(nèi)存以供進(jìn)程本身使用，釋放時(shí)如果小塊內(nèi)存所在的大塊內(nèi)存上所有的小塊內(nèi)存都已經(jīng)釋放，則立即將整塊大塊內(nèi)存歸還給操作系統(tǒng)。
[0033]具體地，如圖2所示，本實(shí)施例提供一種動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制方法，用于對Linux操作系統(tǒng)用戶進(jìn)程的內(nèi)存管理控制過程中，所述動(dòng)態(tài)內(nèi)存控制方法包括以下步驟。
[0034]步驟S11，如圖3所示，從進(jìn)程空間的內(nèi)存映射區(qū)域?yàn)橛脩暨M(jìn)程預(yù)先分配至少一個(gè)不小于所述內(nèi)存映射區(qū)域分配閾值的第一內(nèi)存