jemalloc学习笔记

1，首先从内存中申请一块大内存chunk（默认为4M）;

2，需要有一个角色来管理申请的多个chunk，这时候arena出场了，它用来管理多个chunk；

3，将内存对象分为三个等级

small <4k；

large [4k,4M)；

huge >=4M；

4，为了内存对齐，在small中，将此区间分成 44 档，每次小分配请求归整到某档上。例如，小于8字节的，一律分配 8 字节空间；17-32分配请求，一律分配 32 字节空间。对于上述 44 档，有对应的 44 种 runs。每种 run 专门提供此档分配的内存块（叫做 region），每个run默认大小为4k。

5，在代码上为了对上述44档方便管理定义了一个长度为44的bin数组，bin[44]={8, ......}，则用户申请6字节内存大小时，可以得知应该分配索引为0的bin，即bin[0]，但是我们也知道在内存上不可能只有一个8字节大小的内存，可能会需要很多这种8字节内存，这时候就需要有多个8字节的run存在，run多个就需要在bin[i]中知道当前所在的run，及后面可用的run（用红黑树管理），这时候bin的结构体信息就需要下面这样定义：

 1 struct arena_bin_s {
 2     /* 作用域当前数据结构的锁*/
 3     malloc_mutex_t  lock;
 4     /* 当前正在使用的run */
 5     arena_run_t *runcur;
 6     /* 可用的run构成的红黑树， 主要用于runcur用完的时候。在查找可用run时， 
 7      * 为保证对象紧凑分布，尽量从低地址开始查找，减少快要空闲的chunk的数量。
 8      */
 9     arena_run_tree_t runs;
10     /* 用于bin统计 */
11     malloc_bin_stats_t stats;
12 };

即：在jemalloc的内存管理层面存在如下关系：

在代码的调用上我们以定义了一个bin的概念，仅用来区分不同size的内存块(region)，其实bins就是一个固定长度的数组，不同的index代表不同的内存大小档位，

bins

比如，bin[0]大小为8字节，则bin[0]会关联多个8字节的runs，记录当前在哪个run上，如果当前run用完了，可以找到下一个run继续分配内存；如果当前所有的run都用完了，则申请一个chunk，分配出所需要空间，剩余的交给arena->runs_avail管理。

二、jemalloc利用malloc的hook来对代码中的malloc进行替换

JEMALLOC_EXPORT void (*__free_hook)(void *ptr) = je_free;
JEMALLOC_EXPORT void *(*__malloc_hook)(size_t size) = je_malloc;
JEMALLOC_EXPORT void *(*__realloc_hook)(void *ptr, size_t size) = je_realloc;

这样我们在自己的程序中使用malloc的时候就会被替换成je_malloc了；


三、mallctl的使用
#  define mallctl je_mallctl

je_mallctl(const char *name, void *oldp, size_t *oldlenp, void *newp,
size_t newlen) ;

此函数可以用来查询也可以用来设置；

1,查询：

则指定要查询的名称name，及结果返回的指针oldp，还有返回指针的长度oldlenp;

eg:

const char* j;
size_t s = sizeof(j);
mallctl("version", &j,&s,NULL,0);
std::cout<<j<<" ";

2,设置：

则指定要设置的名称name，要设置变量的地址newp，要设置变量的长度newlen

eg:

bool active = true;

mallctl("prof.active", NULL, NULL,(void*)&active, sizeof(active));