[nginx源码分析]ngx内存池实现

ngx_create_pool
ngx_destroy_pool
ngx_reset_pool
ngx_palloc
ngx_pnalloc
ngx_palloc_block
ngx_palloc_large
ngx_pool_cleanup_add

内存池创建

ngx_pool_t *
  ngx_create_pool(size_t size, ngx_log_t *log)
  {
      ngx_pool_t  *p;
  
      p = ngx_memalign(NGX_POOL_ALIGNMENT, size, log);//按照16字节对齐分配一块size大小内存
      if (p == NULL) {
          return NULL;
      }                                                                                                                                                              
  
      p->d.last = (u_char *) p + sizeof(ngx_pool_t);  //last指向数据部分开始(跳过header ngx_pool_t)结构
      p->d.end = (u_char *) p + size;                 //end指向末尾结构
      p->d.next = NULL;                               //next是对小块内存链表管理指针
      p->d.failed = 0;                                //此块内存分配失败次数
  
      size = size - sizeof(ngx_pool_t);               //去掉ngx_pool_t内存池的实际大小
      p->max = (size < NGX_MAX_ALLOC_FROM_POOL) ? size : NGX_MAX_ALLOC_FROM_POOL;//最大内存池节点大小为4095
  
      p->current = p;                                 //current指向p
      p->chain = NULL;
      p->large = NULL;
      p->cleanup = NULL;
      p->log = log;
  
      return p;
  }

其中初始化结构如下图：

绿色线表示是结构体成员，比如ngx_pool_data_t的成员包括 last、end、next、failed

黑色线表示指针指向的地址

1 max为创建size-sizeof(ngx_pool_t)和4095之间选取最小的

2 log在main中调用ngx_log_init创建的ngx_log_t结构(即全局的ngx_log对象)

原理：

nginx实际从该内存池分配空间的起始位置从d.last开始，随着内存池空间的对外分配，这个字段的指向会后移，

内存池分配

void *
 ngx_palloc(ngx_pool_t *pool, size_t size)
 {  
     u_char      *m;
     ngx_pool_t  *p;       
 
     //如果申请的内存大小小于创建的内存池节点大小(当然是去掉ngx_pool_t后)
     if (size <= pool->max) {
 
         p = pool->current;
 
         do {
             m = ngx_align_ptr(p->d.last, NGX_ALIGNMENT);//首先对齐last指针
 
             if ((size_t) (p->d.end - m) >= size) {
                 p->d.last = m + size;          
 
                 return m;
             }
 
             p = p->d.next;
 
         } while (p);
 
         return ngx_palloc_block(pool, size);
     }                                                                                                                                                              
 
     return ngx_palloc_large(pool, size);
 }

ngx_palloc()尝试从pool内存池里分配size大小的空间，这有两种情况。

第一种如果分配的size小于ngx_pool_t.max(小块分配，即代码127-140)，首先需要把last 16位对齐，如果申请还存在空间，那么就用这一内存节点(即代码130)同时移动last指向分配后的地址，同时把申请的内存返回给调用着，如果从current遍历小块内存节点都没有可以分配的空间(即遍历链表一直到内存池节点next为空)。就需要分配内存池节点调用ngx_palloc_block(pool,size)

此函数主要分配一个内存池节点，然后把这个节点插入到链表尾部，同时更新pool->current指针，更新算法是遍历链表，如果发现这个节点已经分配失败6次了，就把current指向下一个节点，如果所有节点都失败6次以上，current指向新分配节点。

核心代码如下:

current = pool->current;//初始化
 
     for (p = current; p->d.next; p = p->d.next) {//遍历
         if (p->d.failed++ > 4) {//分配超过6次
             current = p->d.next;
         }
     }
 
     p->d.next = new;//插入新节点                                                                                                                          
 
     pool->current = current ? current : new;//更新current

第二种情况，分配大块内存直接调用malloc分配，分配完，遍历pool->large链表，如果存在大块内存池节点存在alloc为空，那么就把新分配的内存挂到这个节点上，如果没有这样的节点，那么就分配插入p->large的链表头部。

清除回调函数

其中每个节点都是

 struct ngx_pool_cleanup_s {
      ngx_pool_cleanup_pt   handler;//回调handler
      void                 *data;	//回调函数参数
      ngx_pool_cleanup_t   *next;	//指向下一个节点
  };

ngx_pool_cleanup_t *      
 ngx_pool_cleanup_add(ngx_pool_t *p, size_t size)
 {
     ngx_pool_cleanup_t  *c;
    
     c = ngx_palloc(p, sizeof(ngx_pool_cleanup_t));//分配一个节点
     if (c == NULL) {      
         return NULL;
     }
 
     if (size) {
         c->data = ngx_palloc(p, size); 
         if (c->data == NULL) {
             return NULL;
         }
 
     } else {
         c->data = NULL;
     }
 
     c->handler = NULL;
     c->next = p->cleanup;//插入链表头
 
     p->cleanup = c;//插入链表头部
 
     ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_ALLOC, p->log, 0, "add cleanup: %p", c);
 
     return c;                                                                                                                                                      
 }

以上就介绍了[nginx源码分析]ngx内存池实现，包括了方面的内容，希望对PHP教程有兴趣的朋友有所帮助。