《C++实战项目-高并发内存池》7.大块内存的申请与释放

💡Yupureki:个人主页

✨个人专栏:《C++》《算法》《Linux系统编程》《高并发内存池》

🌸Yupureki🌸的简介:

[1. 大块内存的申请](#1. 大块内存的申请)

[2. 大块内存的释放](#2. 大块内存的释放)

完整项目链接https://github.com/Yupureki-code/ConcurrentMemoryPool

1. 大块内存的申请

ThreadCache和CentralCache内部能够存储的最大内存块为256kb。如果进程申请了超过256kb的内存块时，应该越级直接向PageCache申请

这个判断应该在最开始的向ThreadCache申请资源环节进行

cpp 复制代码

static void* ConcurrentAlloc(size_t size)
{
	if (size > MAX_BYTES)//大于256kb
	{
		size_t alignSize = SizeClass::RoundUp(size);
		size_t kpage = alignSize >> PAGE_SHIFT;

		PageCache::GetInstance()->_pageMtx.lock();
		Span* span = PageCache::GetInstance()->NewSpan(kpage);//直接向PageCache申请
		span->_objSize = size;
		PageCache::GetInstance()->_pageMtx.unlock();

		void* ptr = (void*)(span->_pageId << PAGE_SHIFT);
		return ptr;
	}
	else
	{
		// 通过TLS 每个线程无锁的获取自己的专属的ThreadCache对象
		if (pTLSThreadCache == nullptr)
		{
			static ObjectPool<ThreadCache> tcPool;
			//pTLSThreadCache = new ThreadCache;
			pTLSThreadCache = tcPool.New();
		}

		//cout << std::this_thread::get_id() << ":" << pTLSThreadCache << endl;

		return pTLSThreadCache->Allocate(size);
	}	
}

同时PageCache内部能够存储的最大页数为128，因此有两种情况

内存块大于256kb 小于 128 * 8 kb，则可以在PageCache内部拿
如果大于128 * 8 kb，那么说明PageCache也做不到，应该越级向系统申请

因此当PageCache收到这个请求后，也应该做特殊对待

cpp 复制代码

// 获取一个K页的span
Span* PageCache::NewSpan(size_t k)
{
	assert(k > 0);

	// 大于128 page的直接向堆申请
	if (k > NPAGES-1)
	{
		void* ptr = SystemAlloc(k);
		//Span* span = new Span;
		Span* span = _spanPool.New();

		span->_pageId = (PAGE_ID)ptr >> PAGE_SHIFT;
		span->_n = k;

		_idSpanMap[span->_pageId] = span;
		return span;
	}
    .......
}

2. 大块内存的释放

当进程释放这个大块内存后，原来是向PageCache申请的，现在也应该直接向PageCache释放

cpp 复制代码

static void ConcurrentFree(void* ptr)
{
	Span* span = PageCache::GetInstance()->MapObjectToSpan(ptr);
	size_t size = span->_objSize;

	if (size > MAX_BYTES)//释放大块内存
	{
		PageCache::GetInstance()->_pageMtx.lock();
		PageCache::GetInstance()->ReleaseSpanToPageCache(span);
		PageCache::GetInstance()->_pageMtx.unlock();
	}
	else
	{
		assert(pTLSThreadCache);
		pTLSThreadCache->Deallocate(ptr, size);
	}
}

同时PageCache最大只能存储128页的内存块，因此如果大于128 * 8 kb的大小，应该直接向系统释放

cpp 复制代码

void PageCache::ReleaseSpanToPageCache(Span* span)
{
	// 大于128 page的直接还给堆
	if (span->_n > NPAGES-1)
	{
		void* ptr = (void*)(span->_pageId << PAGE_SHIFT);
		SystemFree(ptr);
		//delete span;
		_spanPool.Delete(span);

		return;
	}
    ......
}