Slab内存分配策略与移植

slab内存管理算法具有分配和释放内存速度迅速、内外部碎片非常小等优点。介绍了Linux下该算法实现时采用的主要数据结构及相互间的组织关系，阐明了其管理内存的实现机制。讨论了该算法的可移植性问题，其中主要讲述了一个简便并且高效的分页系统的设计，以及信号量移植的相关问题。     

实时系统中的动态内存分配算法

针对实时系统中的内存分配问题,分析实时系统应用程序的行为特点,提出一种使用双级离散表和双级索引位图相结合的动态内存分配方法。对于较小的内存分配请求,使用位图索引来加快速度并且降低内存分割的次数。对于较大内存块,使用双级离散表的方法降低内存碎片。实验表明,该方法具有很低的内存碎片率和确定的响应时间,适合实时性要求较高的系统。     

Slab内存分配策略与移植

slab内存管理算法具有分配和释放内存速度迅速、内外部碎片非常小等优点。介绍了Linux下该算法实现时采用的主要数据结构及相互间的组织关系,阐明了其管理内存的实现机制。讨论了该算法的可移植性问题,其中主要讲述了一个简便并且高效的分页系统的设计,以及信号量移植的相关问题。     

基于线段树的高效内存管理算法及其空间优化

现有的内存管理的工作多集中在内存分配的效率上,实时性较好,但易产生内存碎片。为此,提出基于线段树的高效内存管理方法。该方法将内存地址空间划分为内存段,建立内存管理线段树,基于所建立的内存管理线段树,进行高效灵活的内存分配和回收管理,减少了内存碎片的产生。另外,针对线段树空间开销大的问题,提出了线段树空间优化的方法。实验结果表明,所提出的内存管理方法,具有效率高、产生的内存碎片少、内存管理空间开销小等优势。     

实时操作系统内存分配性能检测

主要提出了一种检测实时操作系统内存分配性能的方法，利用概率统计的方法随机产生内存碎片，检测实时操作系统在不同条件下内存分配性能的变化，并采用符合正态分布的随机数产生内存碎片，对嵌入式操作系统VxWorks的内存分配性能进行检测，最后结合实际数据分析了VxWorks的内存分配性能符合实时操作系统的要求，同时验证了该检测方法的可行性和可信性。     

Linux内存管理-Buddy算法探究

操作系统中对内存空闲空间的管理方法有很多种。例如：固定分区存储管理采用的是分区分配表,可变分区存储管理采用的是单链表、双链表。请求分页存储管理采用的的是单链表等等。Linux内核采用虚拟页式存储管理,类同于请求分页式。Linux对内存空闲空间的管理采用的是Buddy算法,主要的目的就是减少内存碎片,增加内存的使用率。     

5月装机推荐配置

早期Linux的内存分配机制采用伙伴算法,当请求分配的内存大小为几十个字节或几百个字节时会产生内存碎片,严重消耗系统资源.现今采用Slab机制可以缓存物理空间的申请和回收,杜绝外部碎片的产生,降低内部碎片量.本文分析了Slab内存分配机制及其数据结构和接口函数,然后给出了Slab机制的实现.     

改进的实时操作系统内存分配性能测试模型

针对实时操作系统内存分配的性能,分析了一个现有的测试模型,提出了模型中存在的问题,并给出了改进方法.改进后的模型比原模型可以产生更多的内存碎片,这样可以更充分地反映内存碎片对内存分配性能的影响.改进后的模型也更符合真实环境下的内存分配规律,且考虑了内存分配失败的情况对内存分配整体性能的影响.最后通过实验结果表明了改进方法的有效性和正确性.     

一种优化的内核态文件发送方法

传统的Linux内核协议栈已不能满足大规模数据处理系统对网络传输越来越高的性能要求。现有很多研究是将原来在内核态实现的协议和接口移到用户态去实现，但针对内核态优化的研究比较少。在研究分析Linux内核态文件发送接口sendfile( )处理流程和管理机制的基础上，本文提出一种内核态文件发送优化方法，采用自动负载均衡的定长内存池管理、CPU亲和性等技术，对内核态文件发送接口进行优化改造。解决了系统在高负载情况下内存碎片、内存耗尽及CPU抖动的问题，有效提升了数据传输性能。实验结果表明，在高并发、高吞吐场景下，采用本文优化方法后，系统运行更稳定，内核态CPU占有率下降50%。     

基于预测原理的嵌入式内存分配算法设计

针对嵌入式系统中内存管理存在的实时性与碎片率较大等问题,分别从时间和空间角度对其进行分析,采用基于预测分配和合并分配原理的预测合并分配机制.从时间上,利用预测线程预测下一次申请内存的大小,提前分配以减少系统等待内存创建的时间;将2次申请的内存块合并成一大块,以大块为申请单位申请内存块,以降低内存块被多次分割导致的内部碎片.μC/OS-Ⅱ平台对比实验结果表明,改进后的预测合并内存分配算法能有效从时间和内存碎片率方面提高系统的整体性能.     

Nginx Slab算法研究

Nginx设计了简单的内存池进行内存管理来降低开发中对内存资源管理的复杂度。Nginx各进程间使用共享内存的方式共享数据,而对共享内存的内存池进行管理的方法是基于经典的Slab算法,其通过构造小的内存块来避免内存碎片、使用链表方式连接有限的页面来提高分配速率。本文详细介绍Nginx的Slab算法,对其进行总结,并与经典的Linux内核的Slab算法对比。     

大型3D场景漫游系统内存管理

在大型3D场景漫游系统中,单个资源(如模型、纹理)所需内存较大且分配和释放频繁,为了防止内存碎片的产生并提高内存分配速度,提出了一种新型内存管理方法.根据程序需求首先划分出一块或多块大的虚拟内存区域,然后基于所划分的内存区域进行内存分配和回收管理.在该管理方法中,对于程序中的小资源,使用内存池;对于大的资源,则使用伙伴系统内存管理方法.实验结果表明,该内存管理方法高效且稳定.     

FreeRTOS内存管理方案的分析与改进

针对FreeRTOS内存管理方案分配时间不确定,切割次数较多,利用率低及合并机制不足等缺点,采用一种“精确切割”和“延时合并”相结合的策略以最大限度减少内存碎片,提高内存利用率。具体实现方法是在FreeRTOS中引入TLSF（Two-level Segregated Fit）算法数据结构,采用二级位图索引对动态内存进行管理,并改进TLSF算法的内存分配和释放过程;最后将改进的算法以及FreeRTOS移植到STM32开发平台上进行实验测试。测试结果表明该方法提高了FreeRTOS的内存分配速度,减少了内存碎片率。     

一种适用嵌入式系统的自适应动态内存管理方案

实时性、可靠性、高效性的要求，使得许多嵌入式应用使用自己的内存管理方案。任何内存碎片的产生无疑都是对大块内存频繁分割造成的，适当减少对大块内存的分割，就会减少内存碎片的产生，但在减少分割内存块的同时又如何才能满足系统对内存的需求呢？文中在对当今最常用的两种内存分配算法分析的基础上提出一种新的适用于嵌入式系统的内存管理算法——自适应动态内存分配算法，重点就如何减少内存碎片，提高内存利用率，提出了新的构想与实现。望其成为嵌入式系统中内存管理算法的模板。     

嵌入式实时系统内存管理策略

嵌入式系统内存配置较小，不能采用一般桌面系统的内存管理方式，选取合适的内存管理策略在嵌入式系统设计中起着重要的作用。介绍了嵌入式系统设计中内存管理的范围、对内存分配的要求以及可能出现的问题，对内存分配的方式进行了详细的阐述，给出了内存碎片、内存丢失、执行时间不固定等问题的解决方法。     

Linux下实现设备驱动程序的物理内存静态分配

介绍了一种在Linux操作系统下实现设备驱动程序的物理内存静态分配的方法并实现了一个简单的例子。     

计费网关中基于有向图的IP地址组织

设计了一个基于Linux网桥的计费网关，该网关使用一个有向图来描述全部IPv4地址。讨论了网桥模块中IP地址的组织方法，并对内存分配进行了一些简单管理。     

物理内存的管理（一）分配与回收

本文剖析了Linux内存管理中物理内存的分配回收算法和实现，并分析了关键的源代码。     

基于Linux的网络防火墙中IP碎片重组算法的研究与实现

文章对IP碎片重组算法RFC815进行了讨论,针对原算法中存在的问题进行了有效的改进,并将该算法应用到基于Linux的网络防火墙中,实现了简洁、高效的IP碎片重组算法。     

计算机科学中的几个泛系关系(四)--Linux内核数据管理中的以静控动,以少制多的思想

为了从宏观上弄清楚Linux内核数据在内存中的管理问题，本文从一个简单的树结构着手分析，然后引出Linux的整个内核数据在内存的分配管理问题，用泛系的观点阐明了其中的以静控动，以少制多的思想。