面向结构体数据布局优化的高效内存管理

摘要

面向结构体数据布局优化的内存池由于自身的使用特点,在传统的内存管理方式下,扩展内存需要移动数据,代价很高。为了避免移动数据,提高内存池性能,该文设计实现了基于共享内存地址映射技术的零数据移动内存管理系统DM3,辅助内存池管理内存。DM3利用POSIX标准编程接口提供的共享内存机制,在用户层操控物理内存到程序虚地址空间的映射,实现高效内存管理。首先,DM3针对结构体数据布局优化的内存使用特点,选择特定地址空间分配,既照顾到内存池扩展需求,又避免影响程序中其他内存请求。其次,在已分配的地址空间不能满足进一步扩展需求时,DM3通过内存地址重映射,实现地址空间转移而避免实际移动数据。通过在多个操作系统上的实验比较了DM3和传统的realloc方式,结果表明:DM3系统性能优越,最高可获得9.76倍加速比。DM3使用POSIX标准实现,具有跨平台移植性和易用性。应用DM3管理内存有效地增加了内存池性能。