一種內(nèi)存管理方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)技術(shù)，特別是涉及一種內(nèi)存管理方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)存越界是我們軟件開發(fā)中經(jīng)常遇到的一個問題。何謂內(nèi)存訪問越界，簡單的說，你向系統(tǒng)申請了一塊內(nèi)存，在使用這塊內(nèi)存的時候，超出了你申請的范圍。內(nèi)存越界通?？赡軙斐扇缦潞蠊?1，破壞堆中的內(nèi)存分配信息數(shù)據(jù)，特別是動態(tài)分配的內(nèi)存塊的內(nèi)存信息數(shù)據(jù)。2，破壞程序自己的其他對象的內(nèi)存空間，這種破壞會影響程序執(zhí)行的不正確性，當(dāng)然也會誘發(fā)coredump，如破壞了指針數(shù)據(jù)。3，破壞了空閑內(nèi)存塊，很幸運(yùn)，這樣不會產(chǎn)生什么問題，但誰知道什么時候不幸會降臨呢？所以有效的檢測和快速的定位內(nèi)存越界的機(jī)制就十分重要。另外對于無屏的嵌入式設(shè)備(如路由器，交換機(jī)等)由于沒有屏幕顯示錯誤，只有當(dāng)調(diào)試人員連接串口或者telnet查看的時候才能看到設(shè)備的信息?，F(xiàn)有的內(nèi)存越界檢測方案只描述了如何檢測內(nèi)存的上溢(上越界)和下溢(下越界)，卻并沒有內(nèi)存越界的定位方法和錯誤信息的記錄機(jī)制，現(xiàn)有的簡單檢測方案在嵌入式設(shè)備上并不能解決內(nèi)存越界的定位問題。
[0003]鑒于此，如何找到一種能夠檢測和定位內(nèi)存越界問題的內(nèi)存管理方案就成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

【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內(nèi)存管理方法及系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中難以檢測和定位內(nèi)存越界的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種內(nèi)存管理方法，所述內(nèi)存管理方法包括:進(jìn)行內(nèi)存分配時，實(shí)際分配的內(nèi)存包括頭信息、需要分配的內(nèi)存空間大小以及尾信息，所述頭信息和尾信息中包括用于檢測內(nèi)存越界的信息，同時建立所分配內(nèi)存的管理結(jié)構(gòu)體，所述管理結(jié)構(gòu)體中包括所分配內(nèi)存的函數(shù)調(diào)用信息以及內(nèi)存分配信息；進(jìn)行內(nèi)存釋放時，根據(jù)所述內(nèi)存的頭信息和尾信息進(jìn)行內(nèi)存越界檢測，當(dāng)檢測到發(fā)生內(nèi)存越界時，保存所述內(nèi)存的管理結(jié)構(gòu)體，釋放所述內(nèi)存。
[0006]可選地，所述內(nèi)存管理方法包括:進(jìn)行內(nèi)存釋放時，根據(jù)所述內(nèi)存的頭信息和尾信息進(jìn)行內(nèi)存越界檢測，當(dāng)檢測到未發(fā)生內(nèi)存越界時，釋放所述內(nèi)存的管理結(jié)構(gòu)體，釋放所述內(nèi)存。
[0007]可選地，所述頭信息進(jìn)行4字節(jié)對齊，包括三個4字節(jié)，第一個4字節(jié)存放內(nèi)存標(biāo)志信息，第二個4字節(jié)包括需要分配的內(nèi)存空間大小，第三個4字節(jié)通過設(shè)定算法對所述內(nèi)存空間大小計(jì)算得出；所述尾信息包括一個4字節(jié)數(shù)據(jù)，所述4字節(jié)存放的數(shù)據(jù)與頭信息的第三個4字節(jié)內(nèi)容相同。
[0008]可選地，所述內(nèi)存越界檢測的具體實(shí)現(xiàn)包括:通過所述設(shè)定算法對頭信息的第二個4字節(jié)的數(shù)據(jù)計(jì)算得到的一個計(jì)算結(jié)果，將所述計(jì)算結(jié)果與所述頭信息的第三個4字節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果不一致，則發(fā)生內(nèi)存下越界；將所述計(jì)算結(jié)果與所述尾信息的所述4字節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果不一致，則發(fā)生內(nèi)存上越界；當(dāng)內(nèi)存上越界與內(nèi)存下越界都未發(fā)生時，表明未檢測到發(fā)生內(nèi)存越界，否則，表明檢測到發(fā)生內(nèi)存越界。
[0009]可選地，所述內(nèi)存管理方法還包括:通過管理鏈表管理所述管理結(jié)構(gòu)體，通過內(nèi)存溢出鏈表保存發(fā)生內(nèi)存越界的內(nèi)存管理結(jié)構(gòu)體。
[0010]可選地，所述內(nèi)存管理方法還包括:在同一個共享庫中實(shí)現(xiàn)所述內(nèi)存分配和內(nèi)存釋放。
[0011]可選地，所述內(nèi)存管理方法還包括:遍歷所述內(nèi)存溢出鏈表，輸出所述內(nèi)存溢出鏈表中的所有內(nèi)存管理結(jié)構(gòu)體的信息。
[0012]本發(fā)明提供一種內(nèi)存管理系統(tǒng)，所述內(nèi)存管理系統(tǒng)包括:內(nèi)存分配模塊，用于內(nèi)存分配以及建立所分配內(nèi)存的管理結(jié)構(gòu)體，所述管理結(jié)構(gòu)體中包括所分配內(nèi)存的函數(shù)調(diào)用信息以及內(nèi)存分配信息，將所述管理結(jié)構(gòu)體加入到管理鏈表中；實(shí)際分配的內(nèi)存包括頭信息、需要分配的內(nèi)存空間大小以及尾信息，所述頭信息和尾信息中包括用于檢測內(nèi)存越界的信息；內(nèi)存釋放模塊，用于內(nèi)存釋放以及越界管理，根據(jù)所述內(nèi)存的頭信息和尾信息進(jìn)行內(nèi)存越界檢測，當(dāng)檢測到發(fā)生內(nèi)存越界時，將所述內(nèi)存對應(yīng)的管理結(jié)構(gòu)體從所述管理鏈表中移除，并將所述內(nèi)存對應(yīng)的管理結(jié)構(gòu)體加入到內(nèi)存溢出鏈表中，釋放所述內(nèi)存。
[0013]可選地，所述內(nèi)存釋放模塊還用于:根據(jù)所述內(nèi)存的頭信息和尾信息進(jìn)行內(nèi)存越界檢測，當(dāng)檢測到未發(fā)生內(nèi)存越界時，將所述內(nèi)存對應(yīng)的管理結(jié)構(gòu)體從所述管理鏈表中移除并釋放所述管理結(jié)構(gòu)體，釋放所述內(nèi)存。
[0014]可選地，所述內(nèi)存溢出鏈表節(jié)點(diǎn)數(shù)目設(shè)有上限，當(dāng)所述內(nèi)存溢出鏈表的節(jié)點(diǎn)數(shù)目達(dá)到上限后，對所述內(nèi)存溢出鏈表進(jìn)行先入先出管理。
[0015]可選地，所述內(nèi)存分配模塊以及內(nèi)存釋放模塊在同一個共享庫中實(shí)現(xiàn)。
[0016]可選地，所述頭信息進(jìn)行4字節(jié)對齊，包括三個4字節(jié)，第一個4字節(jié)存放內(nèi)存標(biāo)志信息，第二個4字節(jié)包括需要分配的內(nèi)存空間大小，第三個4字節(jié)通過設(shè)定算法對所述內(nèi)存空間大小計(jì)算得出；所述尾信息包括一個4字節(jié)數(shù)據(jù)，所述4字節(jié)存放的數(shù)據(jù)與頭信息的第三個4字節(jié)內(nèi)容相同。
[0017]可選地，所述內(nèi)存越界檢測的具體實(shí)現(xiàn)包括:通過所述設(shè)定算法對頭信息的第二個4字節(jié)的數(shù)據(jù)計(jì)算得到的一個計(jì)算結(jié)果，將所述計(jì)算結(jié)果與所述頭信息的第三個4字節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果不一致，則發(fā)生內(nèi)存下越界；將所述計(jì)算結(jié)果與所述尾信息的所述4字節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果不一致，則發(fā)生內(nèi)存上越界；當(dāng)內(nèi)存上越界與內(nèi)存下越界都未發(fā)生時，表明未檢測到發(fā)生內(nèi)存越界，否則，表明檢測到發(fā)生內(nèi)存越界。
[0018]可選地，所述內(nèi)存分配信息包括所分配內(nèi)存的起始地址、內(nèi)存大小。
[0019]可選地，所述內(nèi)存管理系統(tǒng)還包括內(nèi)存越界信息輸出模塊，用于遍歷所述內(nèi)存溢出鏈表，輸出所述內(nèi)存溢出鏈表中的所有內(nèi)存管理結(jié)構(gòu)體的信息。
[0020]如上所述，本發(fā)明的一種內(nèi)存管理方法及系統(tǒng)，具有以下有益效果:集內(nèi)存越界的檢測、定位和記錄為一體，能快速的檢測定位內(nèi)存越界問題，并且將問題進(jìn)行記錄，方便開發(fā)人員的調(diào)試。同時由于通過共享庫的方式完成本發(fā)明的方案，所以可以讓鏈接了共享庫的進(jìn)程在其各自的內(nèi)存空間內(nèi)維護(hù)著本進(jìn)程的內(nèi)存溢出鏈表，即可以針對某一個進(jìn)程單獨(dú)調(diào)試，而不需要打印出所有進(jìn)程的內(nèi)存溢出信息。另外使用共享庫的另一個優(yōu)點(diǎn)在于可以簡單的通過在共享庫中的宏來打開和關(guān)閉所有進(jìn)程的內(nèi)存管理功能，因?yàn)樯鲜鰞?nèi)存管理功能都屬于調(diào)試信息，往往只在開發(fā)版本中加入，而在發(fā)布版本中需要去除所有的調(diào)試信息。
【附圖說明】
[0021]圖1顯示為本發(fā)明的內(nèi)存管理方法的一實(shí)施例的流程示意圖。
[0022]圖2顯示為本發(fā)明的內(nèi)存管理方法的一實(shí)施例的分配流程示意圖。
[0023]圖3顯示為本發(fā)明的內(nèi)存管理方法的一實(shí)施例的釋放流程示意圖。
[0024]圖4顯示為本發(fā)明的內(nèi)存管理方法的一實(shí)施例的內(nèi)存溢出鏈表管理流程示意圖。
[0025]圖5顯示為本發(fā)明的內(nèi)存管理系統(tǒng)的一實(shí)施例的模塊示意圖。
[0026]元件標(biāo)號說明
[0027]I內(nèi)存管理系統(tǒng)
[0028]11內(nèi)存分配模塊
[0029]12內(nèi)存釋放模塊
[0030]SI ?S2 步驟
【具體實(shí)施方式】
[0031]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。
[0032]需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0033]本發(fā)明提供一種內(nèi)存管理方法。在一個實(shí)施例中，如圖1所示，所述內(nèi)存管理方法包括:
[0034]步驟SI，進(jìn)行內(nèi)存分配時，實(shí)際分配的內(nèi)存包括頭信息、