Question

我需要管理一个内存堆，其约束条件是该内存只能写入，永远不会读取，即malloc实现应该将簿记信息与它管理的堆分开，在普通堆上，并且应该在事实上永远不会触及它管理的特定堆。我希望使用经过测试，优化的现成解决方案，如果有的话。使用示例包括OpenGL VBO和嵌入式系统外部单元上的内存。

我瞥了一眼dlmalloc，从文档中，它似乎标记了从双方分配记账信息的内存块。谷歌搜索也没有任何好处 - 也许我没有合适的关键字来找到我正在寻找的东西。

澄清：作为一个单独的堆，我的意思是我定义为一个堆。我想在一个或少量预分配的块中紧密使用具有小分配的内存。我甚至不关心簿记信息（在这样管理的堆之外）是否大于里面的数据:)此外，应用程序本身将使用stock malloc和heap进行操作，并且只将这些块用于特殊目的，归结为内存区域，用于与外部硬件通信，其中来自应用程序的写入是目的，读取是不可能的或昂贵的。这不是一般的malloc问题，我只是希望利用许多研究和测试已经进入的东西。

Answer 1

实际上应该永远不会触及它管理的特定堆。

如果不管理堆怎么办？使用既不管理[heap]区域（参见/proc/$$/maps），也不将其元数据存储在可配置内存中的特定实现，请参阅此malloc函数，然后为您的程序提供唯一的可共存内存。

void *mymalloc(size_t len)
{
        void *x = mmap(NULL, len, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
        return (x == (void *)-1) ? NULL : x;
}

现在，对于杀手的启示：glibc恰好使用了足够大的分配。

Answer 2

它不是一个随时可用的库，但Linux内核中的resource management代码正是为了管理PCI地址空间等资源。

Answer 3

这是一个非常简单的malloc实现，它永远不会将簿记信息写入它管理的堆中：

void *malloc(size_t n) { return sbrk(n); }
void free(void *p) { }
void *realloc(void *p, size_t n }
{
    void *q = malloc(n);
    if (q) memcpy(q, p, n);
    return q;
}

如果你想要一些更现实的想法，一个简单的解决方案是选择一个最小的内存单元进行分配（8或16个字节可能是合理的）并将托管堆分成这个大小的单元，然后存储哪些在位图中是空闲的（例如，每16字节一位，对于1/128，<1％的开销）。然后搜索可用空间O(n)，但您可以考虑使用多尺度地图来改进它。

另一个想法是使用与dlmalloc相同的原则，但不是将数据存储在空闲块中，而是在块的地址上执行哈希以从哈希箱中获取其簿记信息。然而，任何类似的方法都没有在实际堆中存储信息的一个大问题是，释放内存可能会矛盾地增加正在使用的内存量（由于需要分配新的簿记）结构）。

Answer 4

实现可能相当简单。不使用分配的块存储元数据的一个缺点是free（）的性能可能更慢且不确定。但由于malloc（）已经存在这个问题，或许这不是一个真正的问题。

一个简单的确定性解决方案是实现固定块内存分配器，其中固定大小的块从传统堆分配，并且指向每个块的指针放在队列或链表上。要分配一个块，您只需从空闲块队列/列表中获取一个指针，然后释放它，将指针放回到空闲块列表中。

Answer 5

管理器是否需要与malloc / free具有相同的语义？如果你可以让你的分配函数返回一个指向结构的指针，而这个指针又会指向实际的内存，那么事情会大大简化。 deallocate函数将接受指向结构的指针，而不是指向内存的指针。

除此之外，分配方法将受到您的使用模式的极大影响。关于分配的大小，以及分配和释放内存块的模式，可以说什么？

Answer 6

只需使用Buddy System。

是否有malloc实现在其自己的堆之外进行簿记？

6 个答案: