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[操作系统]解决UDT中内存下不去的问题


     使用UDT库,编写简单的网络通信程序,发现了一个问题,关闭一部分连接后,程序占用内存并没有变化。
     比如先连接500个,再连接另500个,先关掉后面500个,程序占用内存降一半,再关掉500个,程序占用内存降到0.1。然而,如果先关掉前面500个,程序占用内存不会发生变化,只有等再关掉后面500个,程序内存才会降到0.1。
     换个顺序就降不了,这很奇怪,很“玄学”。
     跟踪代码至底层,该有的释放都有,这是为什么?灵机一动想到可能与linux内存管理机制有关,果不其然,linux中给程序分配堆内存后,当程序free,内存并不会马上还给系统,而是交由Ptmalloc管辖,这样程序再需要内存的时候,就可以直接向Ptmalloc取,不用再向系统申请,效率较高。Ptmalloc也不是说就不把内存还给系统了,返回内存的机制叫“内存收缩”,当堆顶的空闲内存大于收缩阈值(默认是128KB)时,即可触发。注意,这边要求的空闲内存必须位于堆顶,所以如果堆顶的内存不释放,堆底的内存再怎么释放都触发不了内存收缩,这就导致了那个玄学的结果。
     因此,在代码里添加这么一句mallopt(M_MMAP_THRESHOLD, 128);,M_MMAP_THRESHOLD是mmap分配阈值,当程序所要内存大于M_MMAP_THRESHOLD时,直接调用mmap()分配内存,free的时候,会直接调用munmap()将内存还给操作系统,不再被Ptmalloc缓存管理。所以连接关闭后,内存就能下去了。
     这样做的缺点是需要的内存更多,需要的内存数量随M_MMAP_THRESHOLD数值的减少而增多,所以需要选个合适的数字。且这些内存不再重用,分配效率也会比较低。
     然而,对于分配长生命周期的大内存块,使用mmap()才是最高效的,Ptmalloc并不擅长管理长生命周期的内存,尤其是持续不定期分配和释放长生命周期的内存,这会导致内存暴增。