[发明专利]一种内存管理方法和装置

说明书

本发明实施例提供了一种内存管理方法和装置，用于解决现有内存回收速率较低，在系统内存不足的场景下，会严重影响内存分配性能的问题。方法包括：确定内存中需要换出的内存页面；对于每个需要换出的内存页面，根据所述内存页面，生成用于对所述内存页面执行回收的工作任务；确定专用工作线程，并将每个所述工作任务分配给专用工作线程执行，从而实现了多CPU并行处理内存回收，加速了内存回收的速度，提高了用户体验。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种内存管理方法和装置。

背景技术

计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的，同时内存还是用于暂时存放中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)中的运算数据、与外部磁盘等外部存储器交换数据的媒介。因此，内存的使用对计算机性能的影响非常大。对嵌入式终端来说尤其如此，Android系统是一款基于Linux内核，面向移动终端的操作系统，其所有可用的内存仅限于系统随机存取存储器(Random-Access Memory，简称RAM)。Android系统中，当应用退出时，不清理其所占的内存，Linux内核进程也相应的继续存在，即“退出但不关闭”，从而使得用户调用程序时能够在第一时间得到响应。当系统内存不足时，将激活内存回收过程。

例如，当使用手机一段时间后，后台存在大量的系统服务和应用，为了提高用户体验，减少启动时间，在应用切到后台后，操作系统会尽量保留该应用所占的内存。但是由于内存大小的限制，当在内存不足时，启动一个新的应用或申请一块新的内存时，触发操作系统内核的内存回收过程，即将最近最少使用的应用的数据从内存换出到交换(swap)分区。同时，当重新访问被回收的应用时，触发该应用的重新换入过程，即将swap分区的该应用的数据重新加载到内存中。因此，系统在内存回收时，页面的换入换出性能，会直接导致系统中应用启动或切换的速度，以及运行过程中的性能，影响用户体验。

内存回收在Linux内存管理中占据非常重要的地位，当前Linux内核的内存回收策略为：当内存不足时，将最近最少使用的页面回收；内存分配时由内存申请进程同步回收或唤醒内核守护线程异步回收。

由于当前内存回收(包括数据压缩和换出)过程都在单个线程中执行，内存回收速率较低，在系统内存不足的场景下，会严重影响内存分配性能，降低用户体验。

发明内容

本发明实施例提供了一种内存管理方法和装置，用于解决现有内存回收速率较低，在系统内存不足的场景下，会严重影响内存分配性能的问题。

下面首先介绍一下本发明实施例中出现的术语。

专用工作线程，是在多核CPU的每个CPU上预先配置的per-cpu工作线程，分别运行在各自的CPU上，用于处理本发明实施例所生成的工作任务。每一个专用工作线程有一个对应的工作队列，专用工作线程在对应的CPU上处理工作队列中的工作任务。当专用工作线程的工作队列中没有未处理的工作任务时，该工作队列对应的工作线程即处于空闲状态。

回写，是指将内存页面的数据写回文件系统，而换出是指将内存页面数据交换到交换分区中。

扫描控制结构信息(struct scan_control)，用于在内存回收过程中，决定将要扫描的页框总数、是否允许移除页框的所有映射关系、是否允许回写，以及对应目标VMA(target_VMA)等信息的结构体，其中，target_VMA是指页框映射到进程中的虚拟内存区域。根据扫描控制结构中的target_VMA字段，确定是否需要移除页框的所有映射关系，其中当扫描控制结构中的target_VMA字段为空指针时，表示需要移除页框的所有映射关系。

页框描述符(struct page)，是用于维护内存中每一个物理页(即内存页面)的具体信息的结构体。