nginx slab内存管理精简源码及注释

通过把nginx slab的精简，把需要的头文件单独整理出来，增加了main方法，可以单独运行，代码包含了大量的中文注释，方便了了解和学习slab的运行机制 int main(int argc, char **argv) { ngx_log_t log; ngx_shm_t shm; ngx_slab_pool_t *shpool; char *ssl_session[10]; int n; ngx_pid = ngx_getpid(); memset(&log;, 0, sizeof(ngx_log_t)); memset(&shm;, 0, sizeof(ngx_shm_t)); shm.size = 512000; ngx_pagesize_shift = 0; ngx_pagesize = getpagesize(); for (n = ngx_pagesize; n >>= 1; ngx_pagesize_shift++) { /* void */ } printf("--%d\n", 1 << ngx_pagesize_shift); if (ngx_shm_alloc(&shm;) != NGX_OK) { return 1; } if (ngx_init_zone_pool(&log;, &shm;)) { return 1; } shpool = (ngx_slab_pool_t *) shm.addr; ssl_session[0] = (char *) ngx_slab_alloc_locked(shpool, 12); ssl_session[0] = (char *) ngx_slab_calloc(shpool, 56); ssl_session[1] = (char *) ngx_slab_alloc_locked(shpool, 14); ssl_session[2] = (char *) ngx_slab_alloc_locked(shpool, 11); ngx_slab_free(shpool, ssl_session[2]); ngx_slab_free(shpool, ssl_session[0]); ssl_session[2] = (char *) ngx_slab_alloc_locked(shpool, 65); return 0; } nginx的slab的内存管理方式，这种方式的内存管理在nginx中，主要是与nginx 的共享内存协同使用的。nginx的slab管理与linux的slab管理相同的地方在于均是利用了内存 的缓存与对齐机制，slab内存管理中一些设计相当巧妙的地方，也有一些地方个人感觉设计 不是很完美，或许是作为nginx设计综合考虑的结果。 nginx slab实现中的一大特色就是大量的位操作，这部分操作很多是与slot分级数组相关的。 为方便描述下面做一些说明： 1.将整个slab的管理结构称slab pool. 2.将slab pool前部的ngx_slab_pool_t结构称slab header. 3.将管理内存分级的ngx_slab_page_t结构称slot分级数组. 4.将管理page页使用的ngx_slab_page_t结构称slab page管理结构. 5.将具体page页的存放位置称pages数组. 6.将把page分成的各个小块称为chunk. 7.将标记chunk使用的位图结构称为bitmap.

/*
 * Copyright （C） Igor Sysoev
 * Copyright （C） Nginx Inc.
 */


#include 
#include 

//getconf PAGE_SIZE 命令可以查看
ngx_uint_t  ngx_pagesize;//见ngx_os_init  返回一个分页的大小，单位为字节（Byte）。该值为系统的分页大小，不一定会和硬件分页大小相同。
//ngx_pagesize为4M，ngx_pagesize_shift应该为12
ngx_uint_t  ngx_pagesize_shift; //ngx_pagesize进行移位的次数，见for （n = ngx_pagesize; n >>= 1; ngx_pagesize_shift++） { /* void */ }

/*
如果能知道CPU cache行的大小，那么就可以有针对性地设置内存的对齐值，这样可以提高程序的效率。
Nginx有分配内存池的接口，Nginx会将内存池边界对齐到 CPU cache行大小  32位平台，ngx_cacheline_size=32
*/
ngx_uint_t  ngx_cacheline_size;//32位平台，ngx_cacheline_size=32


void *
ngx_alloc（size_t size ngx_log_t *log）
{
    void  *p;

    p = malloc（size）;
    if （p == NULL） {
        ngx_log_error（NGX_LOG_EMERG log ngx_errno
                      “malloc（%uz） failed“ size）;
    }

   // ngx_log_debug2（NGX_LOG_DEBUG_ALLOC log 0 “malloc: %p:%uz“ p size）;

    return p;
}


void *
ngx_calloc（size_t size ngx_log_t *log）
{
    void  *p;

    p = ngx_alloc（size log）;

    if （p） {
        ngx_memzero（p size）;
    }

    return p;
}


#if （NGX_HAVE_POSIX_MEMALIGN）

void *
ngx_memalign（size_t alignment size_t size ngx_log_t *log）
{
    void  *p;
    int    err;

    err = posix_memalign（&p alignment size）;// 分配一块 size 大小的内存

    if （err） {
        ngx_log_error（NGX_LOG_EMERG log err
                      “posix_memalign（%uz %uz） failed“ alignment size）;
        p = NULL;
    }

    //ngx_log_debug3（NGX_LOG_DEBUG_ALLOC log 0“posix_memalign: %p:%uz @%uz“ p size alignment）;

    return p;
}

#elif （NGX_HAVE_MEMALIGN）

void *
ngx_memalign（size_t alignment size_t size ngx_log_t *log）
{
    void  *p;

    p = memalign（alignment size）;
    if （p == NULL） {
        ngx_log_error（NGX_LOG_EMERG log ngx_errno
                      “memalign（%uz %uz） failed“ alignment size）;
    }

    //ngx_log_debug3（NGX_LOG_DEBUG_ALLOC log 0         “memalign: %p:%uz @%uz“ p size alignment）;

    return p;
}

#endif