有没有操作系统为malloc（）实现缓冲？

Question

for / while / do中的很多c / malloc（）会占用大量的时间，所以我很好奇是否有任何操作系统为快速mallocs缓冲内存。

我一直在思考是否可以通过为malloc编写一个“贪婪”的包装来加速malloc。例如。当我要求1MB内存时，初始分配器将分配10MB，而在第二，第三，第四等...调用malloc函数将简单地从首先分配“正常”方式的块返回内存。当然，如果没有足够的可用内存，你需要分配一个新的贪婪的内存块。

不知何故，我认为某人之前必须做过这样或类似事情。所以我的问题很简单：这是否能够显着加快内存分配过程。 （是的，我可以在提出问题之前尝试过，但如果没有必要，我只是懒得写这样的东西）

Answer 1

在我不久前浏览Google Chrome代码时，我找到了http://www.canonware.com/jemalloc/。 它是一个免费的，通用的，可扩展的malloc实现。

显然，它被用于许多项目中，因为它在许多现实场景中通常优于标准malloc的实现（许多小分配而不是少量大分配）。

绝对值得一看！

Answer 2

malloc()的所有版本都会在某种程度上对您描述的类型进行缓冲 - 它们将获取比当前请求更大的块，并使用大块来满足多个请求，但只能满足一些请求大小。这意味着一次多个16字节的请求只需要每50-100次调用就需要更多的o / s内存，或者沿着这些一般行的内容。

不太清楚的是边界大小是多少。很可能他们一次分配一些相对较小的4 KiB倍数。每次请求无法从空闲列表中的内容满足时，更大的请求 - MiB大小请求 - 将返回系统以获得更多内存。不过，该阈值通常远小于1 MiB。

某些版本的malloc()允许您调整其分配特征，或多或少的范围。它是一个肥沃的研究领域 - 许多不同的系统。有关一组讨论，请参见Knuth 'The Art of Computer Programming'第1卷（基本算法）。

Answer 3

该技术称为Slab Allocator，并且大多数操作系统都支持它，但我找不到用户空间malloc可用的信息，仅用于内核分配。

你可以找到Jeff Bonwick here的论文，它描述了Solaris上的原始技术。

Answer 4

Google有一个贪婪的malloc（）实现，大致与你的想法相同。它有一些缺点，但在很多用例中速度非常快。

Answer 5

你所说的可能已经完成了，我真的不知道。但是，我不知道在系统级缓冲malloc（）的延迟会大大减少延迟。你仍然需要花时间进入priv。系统调用的模式，可能会锁定内核级结构（这意味着更多的系统调用和锁定等待）以及这种性质的东西。

如果您可以在程序的用户空间中编写自己的内存管理器，并且只在需要更多池内存时调用malloc（），则可能会看到延迟减少。