mallocのメカニズムuClibcを分析

uClibcの組み込みLinuxシステムのlibライブラリC最も使用される内部。メモリ管理の完了はlibcのmalloc関数の研究では、コードの特別な部分を見つけるために、非常に混乱し、ユーザ空間になった後、最近の研究物事のLinuxカーネルのメモリ管理では、少し、少し経験があります。特別記事をまとめます。この文書構造：：知識IIを準備：3の管理構造のヒープ領域：操作FA構造ファイブ：4のヒープ領域を初期化6のmallocの実装：7のフリーな実装：の概要：多くの場合、ユーザ空間：知識を準備それは、プロセスのヒープ領域にメモリを割り当て、mallocとfreeメモリ管理を呼び出します。; //構造体structヒープスペース空き領域heap_free_area * free_areasヒープ空間表現を示す構造体ヒープ{//データ構造：

II：ヒープ空間管理構造を以下に示すようにHEAP_USE_LOCKINGpthread_mutex_tロックの#ifdefマルチスレッド環境保護にロックするため; #endifの}; heap_free_area FAは、コード構造のコード構造と呼ばれます。以下のように定義される：構造体heap_free_area {空き領域size_tのサイズの//サイズ、次の循環リスト構造体のheap_free_areaを構築する//*、* PREV;};注意：構造中にFAおよび空き領域へのポインタを定義していません、 FAの構造は右側の空き領域の背後に配置されています。

3：ヒープ領域を初期化：グローバル変数は、スタック全体のスペースを表して__malloc_heap。示され、その初期化プロセスは、次の構造体ヒープ__malloc_heap = HEAP_INIT_WITH_FA（initial_fa）;以下のようHEAP_INIT_WITH_FA定義：#ifdefのHEAP_USE_LOCKING＃がHEAP_INIT {0、PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER}＃はHEAP_INIT_WITH_FA（FA）{&＃038; fa._fa、PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER}を定義する定義＃他の位定義HEAP_INIT {0}＃定義HEAP_INIT_WITH_FA（FA）{&＃038; fa._fa}のように初期化initial_fa変数#endifの次のHEAP_DECLARE_STATIC_FREE_AREA（initial_fa、256）;＃定義HEAP_DECLARE_STATIC_FREE_AREA（名前、サイズ）\\静的構造体\\ {\\チャースペース[（サイズ） - はsizeof（構造体heap_free_area）]; \\構造体heap_free_area _fa; \\}名= {"" {（サイズ）、0、0}}このように、ヒープ初期化が256のバイトで見ることができます。上記初期から分かるように、フロントFA静的構造は、配列空間を画定します。これはまた、前記上&'を確認; 4; FA構造は、右スペアエリア&'の背後に配置：操作FA構造：1：の#define HEAP_FREE_AREA_SIZE（FA）（（FA） - >サイズ）空き領域によって表さFA空き領域のFAが示される;（サイズ）> - - （FA）（ボイド*）（（のchar *）（+ FA 1））の#define HEAP_FREE_AREA_START（FA）：既に空間2を占めるFA自体が含まサイズ、開始位置。 FA + 1は、空き領域の最後に達します。 FA復帰によって表される遊離端領域の#define HEAP_FREE_AREA_END（FA）（（ボイド*）（FA + 1））、その後、ポインタ部のサイズダウン、スペア領域3の開始位置です。 FAで表される構造からは見ることができます。 HEAP_MIN_FREE_AREA_SIZE \\ HEAP_ADJUST_SIZEの#define空き領域の（+ 32のsizeof（構造体heap_free_area））最小サイズ：FAからのずれの大きさは、単に自由4の端部に到達する、FAを扱います。スペア領域は、効率を考慮することである32バイトのスペアに加えて、最小サイズheap_free_areaを維持できるようにします。 mallocのメモリを割り当て、そして場合時にはそれは、一つのFAは、2つのセクションに分割されるであろう。残りのメモリがHEAP_MIN_FREE_AREA_SIZE未満の場合。私は同様に、すべてのメモリ割り当てを行くかもしれません。空きメモリが効率に影響を与え保護する必要があるため。これは後で5にmallocとfreeの我々の分析から見ることができます。__heap_delete（構造体のヒープ*ヒープ、構造体heap_free_area * FA）この関数は、ヒープから削除することでFAは、その実装は次のとおりです。externインラインvoid__heap_delete（構造体ヒープ*ヒープ、構造体heap_free_area * FA）{IF（FA->次）FA->ネクスト> PREV = FA-> PREV; IF（FA-> PREV）FA-> prev->次= FA - >次、elseheap-> free_areas = FA->次; //それが第1のノードのリストを削除された場合}簡単な操作で、FAは円形のリストから切り離されます。 6：__heap_link_free_area（構造体ヒープ*ヒープ、構造体heap_free_area * FA、構造体heap_free_area * PREV、構造体heap_free_area *次の）機能の観点から、コード注釈は、PREVを参照し、次Faを間にマージ。実際にはそれだけで前と次のインサートのみの間です。;次=次; FA-> PREV = PREV; externインラインvoid__heap_link_free_area（構造体ヒープ*ヒープ、構造体heap_free_area * FA、構造体heap_free_area * PREV、構造体heap_free_area *次）{FA->（PREV）prev-場合：以下を達成するために>次= FA; elseheap-> free_areas = FA; //（次）ネクスト・GT場合ケースの入口ノードとしてノードを挿入し、PREV = FA;} 7：__ heap_link_free_area_after（構造体ヒープ*ヒープ、構造体heap_free_area * FA、構造体heap_free_areaの* PREV）