如何从特定区域分配内存

Question

通常,可以使用malloc和free函数以实现定义的方式分配内存.但是,通常需要管理来自特定区域的内存分配.例子包括:

• 进程间共享内存
• 内存映射文件
• 非易失性存储器

每次出现这种要求时,有没有办法重新使用malloc来管理这些区域(Linux),而不是编写一次性堆实现？否则,任何"众所周知的"内存分配器(例如dmalloc,ptmalloc等)是否支持从特定区域分配？

例:

void *pool = mmap(/* my file */);
void *pool_manager = mallloc_init(pool, /* size */);
void *p = malloc_ex(pool, 1024);
free_ex(pool, p);

Answer 1

不，那不存在。无论malloc是它的替代品还是任何替代品都无法做到这一点。

那么，现在让我们来看看为什么这个东西不存在。

进程间共享内存确实在进程之间共享，但是在不同进程的不同地址上共享，因此传统的堆管理器根本不起作用，并且使用专门的协议在使用指针以外的东西的进程之间进行通信（因为指针不使用指针）。不能跨进程工作，因为地址不同）。

内存映射文件也是如此。对于内存映射文件，通常文件格式仍然定义良好，并且其中不会有堆管理器之类的东西，如果有的话，它将由文件格式完全指定，您可能会在库中找到该东西该文件格式，但嵌入式堆管理器永远无法工作。如果您开始谈论内存映射文件中的堆管理器，我认为您正在开发数据库引擎，并且您将发现堆管理需要与 RAM 中堆管理有很大不同，因为磁盘寻道时间太可怕了。

我想您可以将堆管理器用于深度嵌入式系统的非易失性内存，但大多数系统使用更简单的 NVRAM 技术，始终是静态分配的。我的直觉是通用堆管理器是一个糟糕的选择，而解决问题的专用管理器要好得多，以至于没有人真正考虑通用堆管理器。

如果您确实找到了一个将内存区域用作堆的通用堆库，那么它仍然对您来说效果不佳。共享内存和内存映射文件必须处理任意两条指令之间的进程崩溃；因此根本无法使用正常的锁定。有一些专门用于共享内存的锁。内存映射IO的问题更严重，我可以证明锁不可能存在，因为并发模型太糟糕了。