1102分享：malloc、free 与 OOM 初步

[IKNOWLJT]

malloc和free

libc：

​ malloc，free（应用程序，用户空间） ----> glibc（解耦，更好的内存管理，内存二道贩子，操作系统提供内存的标准API， 用户空间） -----> 系统调用（bre, mmap, munmap）------> 内核（内核空间）

内存按需分配：

malloc 并不会真正分配内存。

malloc 真实申请的空间都是 虚拟内存指向了一块 页表，再指向物理内存的（zero page， 只读不可写，写的时候发生page-fault）....

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>

int main(){
    int  *data = (int*)malloc(1024 * 1024 *1024);
    printf("%p\n",&data);

    int i = 0;
    for(i = 0;i < 1024 * 1024 * 1024; i++){
      data[i] = 1
    }
    getchar();
    return 0;

}

calloc，会将分配的内存空间全部初始化一次，这个时候就会真实占用内存了

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>

int main(){
    int  *data = (int*)calloc(1, 1024 * 1024 *1024);
    printf("%p\n",&data);
    getchar();
    return 0;

}

OOM

Overcommit: 进程可以申请的内存上限

vm_overcommit_memory: 参数

• 0：OVERCOMMIT_GUESS: 默认策略 空闲 + 可回收 （page cache + swap）
• 1：OVERCOMMIT_ALWAYS: 来者不拒
• 2：OVERCOMMIT_NEVER: 严禁超卖（vm_commit_limit() ）
  • Commit_limit = total_papages * 0.5 + total swap pages

sysctl -a | grep vm.overcommit_memory 或者 cat /proc/sys/vm/overcommit_memory

修改 overcommit_memory 参数 sudo sysctl vm.overcommit_memory=0

Buddy 算法 管理物理内存

[Taaang]

[LinForTracy]

[whx405831799]

[Wolf-ZR]

[wolfleave]

内存分配

应用程序—malloc, free—>libc（用户空间）—brk,mmap—>内核（内核空间）

glibc（批发商） 作用

1.解耦（对外提供统一接口）

2.更好的内存使用

3.由操作系统提供（封装），方便应用程序使用

申请1B，实际是132k（128k+4k）

按需分配

• malloc 申请1G，实际是需要用多少，就给多少。页面映射到零页。可读；写的时候发生缺页中断
• calloc 分配内存后，将内存初始化为0.

top res（值比实际使用的内存大，原因可能是glibc没有真正释放内存到操作系统内核） virt 申请到虚拟内存

malloc VS calloc

reference： https://www.guru99.com/difference-between-malloc-and-calloc.html

Linux进程OOM

• overcommit：vm.overcommit_memory

buddy 算法（物理内存管理）

[wefun94]

（1）程序使用内存是分两步的，先申请虚拟内存，等到需要使用的时候，在申请物理内存。 内存是按需分配的。 malloc 申请虚拟内存，虚拟内存指向zero page，等到使用的时候，会发送缺页中断，再进行物理内存分配 calloc 申请虚拟内存，并进行初始化 free 释放内存

（2）top命令 VIRT 虚拟内存占用大小 RES 实际物理内存大小

（3）理解glibc库 glibc库是程序和操作系统的桥梁，协助程序进行内存分配等操作 内存管理库还有 mimalloc jemalloc tcmalloc

（4） vm_overconmit_memory 这个值是内存分配策略的配置 0， 表示内核将检查是否有足够的可用内存供应用进程使用；如果有足够的可用内存，内存申请允许；否则，内存申请失败，并把错误返回给应用进程。 1， 表示内核允许分配所有的物理内存，而不管当前的内存状态如何。 2， 表示内核允许分配超过所有物理内存和交换空间总和的内存