Glibc内存管理--ptmalloc2源代码分析（九）

3.2.6 配置选项概述

Ptmalloc主要提供以下几个配置选项用于调优，这些选项可以通过mallopt()进行设置：

1．    M_MXFAST

M_MXFAST用于设置fast bins中保存的chunk的最大大小，默认值为64B，fast bins中保存的chunk在一段时间内不会被合并，分配小对象时可以首先查找fast bins，如果fast bins找到了所需大小的chunk，就直接返回该chunk，大大提高小对象的分配速度，但这个值设置得过大，会导致大量内存碎片，并且会导致ptmalloc缓存了大量空闲内存，去不能归还给操作系统，导致内存暴增。

M_MXFAST的最大值为80B，不能设置比80B更大的值，因为设置为更大的值并不能提高分配的速度。Fast bins是为需要分配许多小对象的程序设计的，比如需要分配许多小struct，小对象，小的string等等。

如果设置该选项为0，就会不使用fast bins。

 

2．    M_TRIM_THRESHOLD

M_TRIM_THRESHOLD用于设置mmap收缩阈值，默认值为128KB。自动收缩只会在free时才发生，如果当前free的chunk大小加上前后能合并chunk的大小大于64KB，并且top chunk的大小达到mmap收缩阈值，对于主分配区，调用malloc_trim()返回一部分内存给操作系统，对于非主分配区，调用heap_trim()返回一部分内存给操作系统，在发生内存收缩时，还是从新设置mmap分配阈值和mmap收缩阈值。

         这个选项一般与M_MMAP_THRESHOLD选项一起使用，M_MMAP_THRESHOLD用于设置mmap分配阈值，对于长时间运行的程序，需要对这两个选项进行调优，尽量保证在ptmalloc中缓存的空闲chunk能够得到重用，尽量少用mmap分配临时用的内存。不停地使用系统调用mmap分配内存，然后很快又free掉该内存，这样是很浪费系统资源的，并且这样分配的内存的速度比从ptmalloc的空闲chunk中分配内存慢得多，由于需要页对齐导致空间利用率降低，并且操作系统调用mmap()分配内存是串行的，在发生缺页异常时加载新的物理页，需要对新的物理页做清0操作，大大影响效率。

         M_TRIM_THRESHOLD的值必须设置为页大小对齐，设置为-1会关闭内存收缩设置。

         注意：试图在程序开始运行时分配一块大内存，并马上释放掉，以期望来触发内存收缩，这是不可能的，因为该内存马上就返回给操作系统了。

 

3．    M_MMAP_THRESHOLD

M_MMAP_THRESHOLD用于设置mmap分配阈值，默认值为128KB，ptmalloc默认开启动态调整mmap分配阈值和mmap收缩阈值。

当用户需要分配的内存大于mmap分配阈值，ptmalloc的malloc()函数其实相当于mmap()的简单封装，free函数相当于munmap()的简单封装。相当于直接通过系统调用分配内存，回收的内存就直接返回给操作系统了。因为这些大块内存不能被ptmalloc缓存管理，不能重用，所以ptmalloc也只有在万不得已的情况下才使用该方式分配内存。

但使用mmap分配有如下的好处：

l   Mmap的空间可以独立从系统中分配和释放的系统，对于长时间运行的程序，申请长生命周期的大内存块就很适合有这种方式。

l   Mmap的空间不会被ptmalloc锁在缓存的chunk中，不会导致ptmalloc内存暴增的问题。

l   对有些系统的虚拟地址空间存在洞，只能用mmap()进行分配内存，sbrk()不能运行。

使用mmap分配内存的缺点：

l   该内存不能被ptmalloc回收再利用。

l   会导致更多的内存浪费，因为mmap需要按页对齐。

l   它的分配效率跟操作系统提供的mmap()函数的效率密切相关，Linux系统强制把匿名mmap的内存物理页清0是很低效的。

所以用mmap来分配长生命周期的大内存块就是最好的选择，其他情况下都不太高效。

 

4．    M_MMAP_MAX

M_MMAP_MAX用于设置进程中用mmap分配的内存块的最大限制，默认值为64K，因为有些系统用mmap分配的内存块太多会导致系统的性能下降。

如果将M_MMAP_MAX设置为0，ptmalloc将不会使用mmap分配大块内存。

         Ptmalloc为优化锁的竞争开销，做了PER_THREAD的优化，也提供了两个选项，M_ARENA_TEST和M_ARENA_MAX，由于PER_THREAD的优化默认没有开启，这里暂不对这两个选项做介绍。

         另外，ptmalloc没有提供关闭mmap分配阈值动态调整机制的选项，mmap分配阈值动态调整时默认开启的，如果要关闭mmap分配阈值动态调整机制，可以设置M_TRIM_THRESHOLD，M_MMAP_THRESHOLD，M_TOP_PAD和M_MMAP_MAX中的任意一个。但是强烈建议不要关闭该机制，该机制保证了ptmalloc尽量重用缓存中的空闲内存，不用每次对相对大一些的内存使用系统调用mmap去分配内存。

评论

1 楼 hxz_qlh 2016-10-28  

“M_MMAP_MAX用于设置进程中用mmap分配的内存块的最大限制，默认值为64K，” 这里简单的把 65536 转成“64K”我觉得有问题：

查看官方 man page：http://man7.org/linux/man-pages/man3/mallopt.3.html 中对该参数的解释为：

引用

M_MMAP_MAX
              This parameter specifies the maximum number of allocation
              requests that may be simultaneously serviced using mmap(2).
              This parameter exists because some systems have a limited
              number of internal tables for use by mmap(2), and using more
              than a few of them may degrade performance.

              The default value is 65,536, a value which has no special
              significance and which servers only as a safeguard.  Setting
              this parameter to 0 disables the use of mmap(2) for servicing
              large allocation requests.

这里的单位是用 number 来表示，翻译成数量是不是更合理，”65536 个“。这个参数的意思为：用 mmap分配的内存块的最大数量。