第十一章 Memcached内存分配.pdf

Memcached 内存分配 / December 2010 目录 第1 章 前言2 第2 章 slab 机制2 第3 章 启动参数2 3.1 -m 3 3.2 –M 3 3.3 –f 3 3.4 –n 3 3.5 –L3 3.6 –I3 第4 章 详细逻辑3 4.1 初始化slab class3 4.2 申请资源4 4.2.1 确认class id 4 4.2.2 申请chunk5 4.2.3 线程安全5 4.2.4 LRU 5 4.3 释放资源6 第5 章 内存分配的其它问题6 5.1 LRU 策略6 第1章 前言 文章比较短，但主要的内存分配问题已经分析的很清楚了，需要更详细了解，请顺着文 章阅读一下源代码即可。 第2章 slab 机制 slab 是Memcached 用来存放item 的一种机制，如下图所示： slab class 可以被看做一个没有底的桶，后面我们简称为class，class 本身没有大小的概 念，只有页数，每页默认不超过1M，因此一个class 就是一个多页集合，每页里存放着chunk， 不同class 的页大小是一致的，但chunk 的大小是不一致的，默认情况下 class 1 的chunk 大 小是96 字节，class 42 的chunk 大小是1M，因此不同class 里的page 能容纳的chunk 单元 数不同，class 1 每页可以放1 万个单元，class 每页只能放1 个单元，所有class 所分配的内 存总数不能超过默认64M，也就是启动项中的-m 参数，当已经没有更多的内存可以分配的 时候，memcached 开始进行LRU 处理，淘汰已经过期的内容。 不同class 之间的chunk 大小是依据factor 来计算的，默认值是1.25，也就是下一个class 的chunk 大小是上个class 的1.25 倍。 第3章 启动参数 mamcached 中有一些与内存分配有关的参数，我们进行一下介绍。 3.1 -m 可使用内存的总大小，当达到这个值的时候，memcached 开始启用LRU 淘汰内容，默 认是64m，这是一般系统都需要设置的值。 3.2 –M 禁用LRU 机制，当内存耗尽的时候不淘汰旧内容。 3.3 –f 增长因子默认值1.25，增长因子越小class 分配的越多，增长因子设置的越大class 越少。 3.4 –n 可以被看做是chunk 的最小值，默认值是48 字节，但由于chunk 本身的数据结构也是 48 字节，所以最小chunk 大小就变成了96 字节，总是比你想分配的要大48 字节。 3.5 –L 尝试一次性申请-m 中规定的最大内存，所有未来的内存开销都基于这块内存，而不在 向系统中进行分配。 3.6 –I 每个slab page 的大小，默认是1M，最大可以设置为128M，因此chunk 的大小是在-n 与-I 参数之间依据-f 参数进行增长。 第4章 详细逻辑 4.1 初始化slab class slabs_init(settings.maxbytes, settings.factor, preallocate); maxbytes 等价于 –m 指定的内存分配最大值，factor 等价于-f 参数， preallocate 等价 于-L 参数，下面为初始化过程的描述 如果设置了-L 参数尝试一次性申请maxbytes 大小的内存，指针保存到全局的mem_base 变量里，未来所有内存申请实际上是从这块内存区域中调配的。 初始化slabclass，用于维护所有slab class 信息，默认情况下一次性初始化为200 个， 并且class 的最大数量也是200 个。 计算每个class 中的chunk 尺寸，计算每个page 可以容纳的chunk 数量，也就是perslab （每页可容纳的chunk 数量），如果-I 指定的大小为1M，chunk 的尺寸为500K，那么perslab 的值是2，如果chunk 的尺寸是600K 或700K，那么perslab 的值只能是1