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tcmalloc.md

File metadata and controls

113 lines (90 loc) · 3.16 KB

tcmalloc
version:2.0.0

内存分配

static const size_t kMaxSize    = 256 * 1024;

小内存分配：ThreadCache -> CentralFreeList -> PageHeap
大内存分配：PageHeap

ThreadCache

每个线程有自己的 ThreadCache。

//主要成员
FreeList list_[kNumClasses]; //链表构成的数组

获取内存的顺序：

  • 分配内存时， 先计算需要的尺寸，按下标在数组中找到链表，然后在链接中选择。如果没有，进入下一步
  • 从CentralFreeList 中获取内存，见 ThreadCache::FetchFromCentralCache(size_t cl, size_t byte_size) 这里会一次多获取几块内存，添加到对应的list中。

Span

表示一块联连续的内存。

struct Span {
  PageID        start;          // Starting page number
  Length        length;         // Number of pages in span
  Span*         next;           // Used when in link list
  Span*         prev;           // Used when in link list
  void*         objects;        // Linked list of free objects
...
}

CentralFreeList

这里会存在一个全局数组，数组成员为CentralFreeList，每种尺寸的内存对应一个。

//主要成员
struct TCEntry {
  void *head;  // Head of chain of objects.
  void *tail;  // Tail of chain of objects.
};
TCEntry tc_slots_[kMaxNumTransferEntries];
Span     empty_;          //链表结构 Dummy header for list of empty spans
Span     nonempty_;       // Dummy header for list of non-empty spans

从 CentralFreeList 中取内存时，依次

  • tc_slots_，见 RemoveRange(void **start, void **end, int N)
  • nonempty_ ，见 FetchFromOneSpansSafe(int N, void **start, void **end)
  • 调用PageHeap::New(Length n) 分配n个 page

CentralFreeList 是一个链表定义，一个链表数组被定义在 Static 的静态成员中。

class Static{
  static CentralFreeListPadded central_cache_[kNumClasses];
}

PageHeap

//主要成员
template <> class MapSelector<32> {
 public:
  typedef TCMalloc_PageMap2<32-kPageShift> Type; //Two-level radix tree.用于根据内存地址定位到对应的Span。
  typedef PackedCache<32-kPageShift, uint16_t> CacheType;
};

struct SpanList {
  Span        normal;  //这里是链表
  Span        returned;
};
// List of free spans of length >= kMaxPages
SpanList large_;
// Array mapping from span length to a doubly linked list of free spans
SpanList free_[kMaxPages];

typedef MapSelector<kAddressBits>::Type PageMap;
PageMap pagemap_;  // TCMalloc_PageMap2
  • 在 free_中找到合适 的SpanList，依次查找 normal 或者 returned ，见 PageHeap::New(Length n)
  • 在large_中查找，见PageHeap::AllocLarge(Length n)
  • 如果仍找不到会调用 PageHeap::GrowHeap(Length n) 分配内存,见TCMalloc_SystemAlloc()

TCMalloc_SystemAlloc()

用于向系统申请内存

TCMalloc_SystemAlloc(size_t size, size_t *actual_size, size_t alignment)

使用了2个内存分配工具

//InitSystemAllocators(void) 
MmapSysAllocator *mmap = new (mmap_space) MmapSysAllocator();
SbrkSysAllocator *sbrk = new (sbrk_space) SbrkSysAllocator();
参考资料
http://kernelmaker.github.io/2016/04/23/TCMalloc-1-Introduction.html