PHP 소스 코드에 대한 간략한 논의 31: PHP 메모리 풀의 힙 계층 기본 사항

이 글에서는 주로 PHP 소스 코드 31: PHP 메모리 풀의 힙 레이어에 대한 기초를 소개합니다. 이제 필요한 친구들이 참고할 수 있도록 공유하겠습니다.# 🎜🎜 #

PHP 소스 코드에 대한 간략한 논의 31: PHP 메모리 풀의 힙 계층의 기본

[개요]

PHP의 메모리 관리자는 계층적입니다. . 이 관리자에는 저장 계층, 힙 계층 및 emalloc/efree 계층의 세 가지 계층이 있습니다. 저장 계층은 PHP 소스 코드 읽기 노트 30: PHP 메모리 풀의 저장 계층에 소개되어 있습니다. 저장 계층은 실제로 malloc() 및 mmap()과 같은 함수를 통해 시스템에 메모리를 적용하고 요청된 메모리를 해제합니다. () 기능. 스토리지 레이어는 일반적으로 더 큰 메모리 블록에 적용됩니다. 여기에 적용되는 대용량 메모리는 스토리지 레이어 구조에 필요한 메모리를 의미하지 않습니다. 단지 힙 레이어가 스토리지 레이어의 할당 방법을 호출할 때 적용되는 메모리입니다. 세그먼트 형식이 상대적으로 크기 때문에 스토리지 계층의 역할은 메모리 할당 방법을 힙 계층에 투명하게 만드는 것입니다.
저장 계층 위에는 오늘 우리가 배우고 싶은 힙 계층이 있습니다. 힙 계층은 위의 emalloc/efree 계층과 상호 작용하여 저장 계층을 통해 적용되는 대규모 메모리 블록을 분할하고 요청 시 제공하는 스케줄링 계층입니다. 전체 PHP 메모리 할당 관리의 핵심 영역인 힙 레이어에는 일련의 메모리 스케줄링 전략이 있습니다.

다음 공유는 모두 ZEND_DEBUG가 오픈되지 않은 상황을 기준으로 작성되었습니다.

힙 레이어에 관련된 구조를 먼저 살펴보세요:
[구조]

 /* mm block type */typedef struct _zend_mm_block_info {
size_t _size;/* block的大小*/
size_t _prev;/* 计算前一个块有用到*/} zend_mm_block_info; 
 typedef struct _zend_mm_block {
zend_mm_block_info info;} zend_mm_block; typedef struct _zend_mm_small_free_block {/* 双向链表 */
zend_mm_block_info info;
struct _zend_mm_free_block *prev_free_block;/* 前一个块 */
struct _zend_mm_free_block *next_free_block;/* 后一个块 */} zend_mm_small_free_block;/* 小的空闲块*/ typedef struct _zend_mm_free_block {/* 双向链表 + 树结构 */
zend_mm_block_info info;
struct _zend_mm_free_block *prev_free_block;/* 前一个块 */
struct _zend_mm_free_block *next_free_block;/* 后一个块 */ struct _zend_mm_free_block **parent;/* 父结点 */
struct _zend_mm_free_block *child[2];/* 两个子结点*/} zend_mm_free_block; 
 
 struct _zend_mm_heap {
int                 use_zend_alloc;/* 是否使用zend内存管理器 */
void               *(*_malloc)(size_t);/* 内存分配函数*/
void                (*_free)(void*);/* 内存释放函数*/
void               *(*_realloc)(void*, size_t);
size_t              free_bitmap;/* 小块空闲内存标识 */
size_t              large_free_bitmap;  /* 大块空闲内存标识*/
size_t              block_size;/* 一次内存分配的段大小，即ZEND_MM_SEG_SIZE指定的大小，默认为ZEND_MM_SEG_SIZE   (256 * 1024)*/
size_t              compact_size;/* 压缩操作边界值，为ZEND_MM_COMPACT指定大小，默认为 2 * 1024 * 1024*/
zend_mm_segment    *segments_list;/* 段指针列表 */
zend_mm_storage    *storage;/* 所调用的存储层 */
size_t              real_size;/* 堆的真实大小 */
size_t              real_peak;/* 堆真实大小的峰值 */
size_t              limit;/* 堆的内存边界 */
size_t              size;/* 堆大小 */
size_t              peak;/* 堆大小的峰值*/
size_t              reserve_size;/* 备用堆大小*/
void               *reserve;/* 备用堆 */
int                 overflow;/* 内存溢出数*/
int                 internal;#if ZEND_MM_CACHE
unsigned int        cached;/* 已缓存大小 */
zend_mm_free_block *cache[ZEND_MM_NUM_BUCKETS];/* 缓存数组/
#endif
zend_mm_free_block *free_buckets[ZEND_MM_NUM_BUCKETS*2];/* 小块空闲内存数组 */
zend_mm_free_block *large_free_buckets[ZEND_MM_NUM_BUCKETS];/* 大块空闲内存数组*/
zend_mm_free_block *rest_buckets[2];/* 剩余内存数组 */ };

힙 구조의 메모리 작업 기능의 경우 use_zend_alloc이 no인 경우 malloc 유형을 사용합니다. 메모리 할당, 이때 모든 작업은 힙 계층에서 메모리 관리를 거치지 않고 직접 malloc 등의 기능을 사용한다.

compact_size의 크기는 기본적으로 2 * 1024 * 1024(2M)입니다. ZEND_MM_COMPACT 변수가 설정된 경우 최대 메모리가 이 값을 초과하면 저장소의 압축 기능이 해당 크기를 지정합니다. 이 함수의 현재 구현은 비어 있으며 후속 버전에 추가될 수 있습니다.

reserve_size는 예비 힙의 크기이며 기본적으로 ZEND_MM_RESERVE_SIZE이며 크기는 (8*1024)

*reserve는 예비 힙이며 크기는 Reserve_size이며 사용됩니다. 메모리 오버플로 시 오류 보고에 사용됩니다.

【USE_ZEND_ALLOC 정보】

환경 변수 USE_ZEND_ALLOC을 사용하면 런타임 시 malloc 또는 emalloc 메모리 할당을 선택할 수 있습니다. malloc 유형 메모리 할당을 사용하면 외부 디버거가 메모리 사용량을 관찰할 수 있는 반면, emalloc 할당은 Zend 메모리 관리자 추상화를 사용하므로 내부 디버깅이 필요합니다.
[zend_startup() -> start_memory_manager() -> alloc_globals_ctor()]

static void alloc_globals_ctor(zend_alloc_globals *alloc_globals TSRMLS_DC){
char *tmp;
alloc_globals->mm_heap = zend_mm_startup(); 
tmp = getenv("USE_ZEND_ALLOC");
if (tmp) {
alloc_globals->mm_heap->use_zend_alloc = zend_atoi(tmp, 0);
if (!alloc_globals->mm_heap->use_zend_alloc) {/* 如果不使用zend的内存管理器，同直接使用malloc函数*/
alloc_globals->mm_heap->_malloc = malloc;
alloc_globals->mm_heap->_free = free;
alloc_globals->mm_heap->_realloc = realloc;
}
}}

【초기화】

[zend_mm_startup()]

스토리지 계층의 할당 계획을 초기화하고 세그먼트 크기, 압축 경계 값을 초기화하고 zend_mm_startup_ex()를 호출하여 힙 계층을 초기화합니다.

[zend_mm_startup() -> zend_mm_startup_ex()]

【메모리 정렬】
메모리 정렬은 PHP의 메모리 할당 계산에 사용됩니다. 첫 번째는 CPU의 메모리 액세스 횟수를 줄이는 것이고, 두 번째는 저장 공간의 효율성을 충분히 높게 유지하는 것입니다.

 # define ZEND_MM_ALIGNMENT 8 #define ZEND_MM_ALIGNMENT_MASK ~(ZEND_MM_ALIGNMENT-1) 
 #define ZEND_MM_ALIGNED_SIZE(size)(((size) + ZEND_MM_ALIGNMENT - 1) & ZEND_MM_ALIGNMENT_MASK) 
 #define ZEND_MM_ALIGNED_HEADER_SIZEZEND_MM_ALIGNED_SIZE(sizeof(zend_mm_block))
 #define ZEND_MM_ALIGNED_FREE_HEADER_SIZEZEND_MM_ALIGNED_SIZE(sizeof(zend_mm_small_free_block))

PHP는 메모리 할당 블록에서 메모리 정렬을 사용합니다. 필요한 메모리 크기의 하위 세 자리가 0(8로 나눌 수 없음)이 아닌 경우 하위 세 자리 7을 추가합니다. ~7의 AND 연산, 즉 8의 정수배가 아닌 메모리 크기는 8로 균등하게 나눌 수 있을 때까지 완료됩니다.

win32 시스템에서 일부 매크로에 해당하는 숫자 크기는 다음과 같습니다.
ZEND_MM_MIN_SIZE=8
ZEND_MM_MAX_SMALL_SIZE=272
ZEND_MM_ALIGNED_HEADER_SIZE=8
ZEND_MM_ALIGNED_ FREE_ HEADER_SIZE=16
ZEND_MM_MIN_ALLOC_BLOCK_SIZE =8
ZEND_MM_ALIGNED_MIN_HEADER_SIZE=16
ZEND_MM_ALIGNED_SEGMENT_SIZE=8

크기가 9바이트인 블록을 할당하려는 경우 실제 할당된 크기는 ZEND_MM_ALIGNED입니다. _SIZE(9 + 8) =24

[블록 위치 지정]

할당된 메모리의 오른쪽 두 자리는 메모리 종류를 표시하는 데 사용됩니다.
크기는 #define ZEND_MM_TYPE_MASK ZEND_MM_LONG_CONST(0×3)

아래 코드는 블록의 위치 지정입니다.

 #define ZEND_MM_NEXT_BLOCK(b)ZEND_MM_BLOCK_AT(b, ZEND_MM_BLOCK_SIZE(b))
 #define ZEND_MM_PREV_BLOCK(b)ZEND_MM_BLOCK_AT(b, -(int)((b)->info._prev & ~ZEND_MM_TYPE_MASK)) 
 #define ZEND_MM_BLOCK_AT(blk, offset)((zend_mm_block *) (((char *) (blk))+(offset)))
 #define ZEND_MM_BLOCK_SIZE(b)((b)->info._size & ~ZEND_MM_TYPE_MASK)#define ZEND_MM_TYPE_MASKZEND_MM_LONG_CONST(0x3)

다음 요소는 다음과 같습니다. 현재 블록, 즉 현재 블록의 헤드 위치에 전체 블록의 길이를 더한 값(유형의 길이를 뺀 값)입니다.

현재 블록의 이전 요소는 현재 블록의 헤드 위치에서 이전 블록의 길이를 뺀 값입니다(유형의 길이 제거).
이전 블록의 길이는 현재 블록의 크기와 블록 초기화 시 블록 유형을 OR 연산한 결과로 설정됩니다.

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