[发明专利]一种降低系统内存分配释放冲突的方法

说明书

本发明的技术方案包括一种降低系统内存分配释放冲突的方法，用于实现：A.服务器启动时，创建由多个等同大小内存池组成的内存池组，初始化索引编号并设置下次被请求的内存池序号；B.根据线程请求，分配所述步骤A设置的内存池序列号，并同时修改索引编号；C.将已分配的内存池编号存储至内存块头部保留字段；D.当已分配内存池释放时，获取保留字段中的内存池编号并发送至对应的内存池。本发明的有益效果为：使得同一时刻的内存分配请求被分散到多个内存池中，降低了多线程分配内存请求时的锁竞争；由于分配的内存分散在多个内存池中，可以降低释放操作导致的锁竞争，可以显著降低内存分配及释放操作带来的锁等待时间。

技术领域

本发明涉及一种降低系统内存分配释放冲突的方法，属于计算机服务器数据处理领域。

背景技术

服务器需要处理大量用户的请求，大部分服务器都会使用多线程技术来提升多核CPU的利用率，而内存作为一个进程中多个线程的共享资源，当多个线程同时请求内存分配或释放时，为了保持内存的正确性，操作系统会使用线程锁，每次只能执行一个线程的请求，其他线程则需要等待线程锁，待前一个分配请求完成后再继续执行，因而降低了系统并发度。

一般来说，服务器会通过设置内存池，避免每次内存的申请与释放都通过调用系统提供的相关API接口，部分服务器也会根据分配的内存大小，对内存池的设计进行相关优化，尽可能提升内存分配与释放的速度，进而提升系统性能。

随着服务器硬件水平的不断提升，操作系统可用的内存越来越大，因此服务器可用内存也越大，通过在服务器启动时，分配多个内存池(每个内存池预先分配一定数量的内存)，组成内存池组，每次请求内存分配时，依据一定的算法，从内存池组中挑选一个内存池，然后从该内存池中分配内存，并在分配的内存的头部保留一个字段用来记录内存池编号，当该内存被释放时，根据其头部保留字段存储的编号，释放到对应的内存池中。同一时刻多个线程请求内存分配时，每个线程选择的内存池不一样，这些线程可以并发的执行内存分配请求，从而可以提升系统并发度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的技术方案提供了一种降低系统内存分配释放冲突的方法，用于将内存分配及释放请求分散在多个内存池中，以降低多线程内存分配释放操作导致的冲突，提高多线程并发度从而提升系统性能。

本发明的技术方案包括一种降低系统内存分配释放冲突的方法，其特征在于，该方法包括：A.服务器启动时，创建由多个等同大小内存池组成的内存池组，初始化索引编号并设置下次被请求的内存池序号；B.根据线程请求，分配所述步骤A设置的内存池序列号，并同时修改索引编号；C.将已分配的内存池编号存储至内存块头部保留字段；D.当已分配内存池释放时，获取保留字段中的内存池编号并发送至对应的内存池。

根据所述的降低系统内存分配释放冲突的方法，其中的步骤A还包括：启动服务器进程，创建多个内存池，其内存池编号依次为[0,1,2...(N-1)]，内存池编号为[0,1,2...(N-1)]中所有内存池组成一个内存池组，并为每个内存池组分配等同大小的内存空间；创建与内存池对应的索引编号Index，使用Index记录下一次内存分配请求应该选择的内存池序号，并将Index初始化为0。

根据所述的降低系统内存分配释放冲突的方法，其中的步骤B还包括：当服务器线程请求分配内存时，使用Index对应编号的内存池进行内存分配，并在被分配内存块中增加一个保留字段，以及，修改Index为(Index+1)(mod N)；当其他服务器线程再次请求分配内存时，自动循环分配后续编号的内存池。

根据所述的降低系统内存分配释放冲突的方法，其中的步骤D还包括：服务器使用分配的内存存储用户请求的数据包和/或待发送给用户的响应包，当完成请求和/或响应处理后释放内存块，取出内存块中对应的内存池编号，并将取出的内存池编号对应的内存释放至[0,1,2...(N-1)]内存池组中。