[发明专利]内存管理方法及系统

说明书

本发明涉及一种内存管理方法和系统。所述内存管理方法包括：将所述系统内存均分为多个容量相等的大内存块；创建用于管理由所述系统内存划分成的所有大内存块的大内存块表；从所述大内存块表中获取一个大内存块并将所获取的大内存块划分多个小内存块及一间隔区，每一小内存块包括一控制内存与一数据内存，所述控制内存包括一管理头内存与一监控头内存；及创建用于管理所述小内存块的数据池与控制池，每一数据池用于管理同一容量的小内存块的数据内存，每一控制池用于管理同一容量的控制内存。利用本发明通过对内存进行合理的划分，不仅实现了内存的有效管理，还减少了内存的浪费。

【技术领域】

本发明涉及系统内存管理领域，尤其涉及一种嵌入式存储系统的内存管理方法及系统。

【背景技术】

内存是计算机设备中的一种重要资源，如何合理利用和高效的管理内存对于提升计算机的系统性能有着重要的作用。

为提高系统的性能，目前业界对于内存的管理方式主要有以下两：一种是连续内存管理方式，即内存的管理头和内存数据使用同一块连续的内存，其中，该内存的总长度等于内存的头部长度(管理头的长度)加实际长度(内存数据的长度)。另一种是分离内存管理方式，即将内存的管理头和内存的数据内存分离的方式，头部使用单独的内存区域。分离内存管理方式又包括内核管理页面内存的页表(以下简称页表分离式内存管理)及单独使用管理头(以下简称单独管理头分离式内存管理)。其中，页表分离式内存管理是根据系统物理内存大小使用一个很大的页表数组来管理，每一块固定大小如4k的内存都有一个页表结构，这种方式只能使用于固定大小的内存管理；单独管理头分离式内存管理中的这些单独的管理头相当于是更小块的内存管理，对于已使用的管理头需要hash链表来管理。

然而，上述两种内存管理方式均存在一些弊端：

1、对于连续式的内存管理方式，因每个内存块都包括有一个管理头，这个管理头需要占用一定的内存，这会造成内存的浪费。且随着系统使用内存块数量的增多，浪费也是线性增加。

2、对于页表分离式内存管理更多的是适用于内存大小是固定。对于大小不一的内存无法使用这种方式进行统一管理。

3、对于单独管理头分离式内存管理因管理头很小，基本上不考虑回收，因此一般需要预留一定数量的内存留给管理头用。且，管理头都是使用同一个结构，大小相同；但是，如果使用了监控头，监控头是另一个结构，一般需要再另外管理。此外，这种内存如果要访问管理头或者监控头，必须先查找hash表，随着池中内存数量的增加，性能会越来越差，查找消耗性能都是O(n)。

上述内存管理方法或存在大量浪费，或对内存的划分不合理，并由此影响了内存数据读取的性能。

【发明内容】

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是如何对内存进行合理的划分与管理以达到有效管理内存、节省内存浪费的目的及提高系统内存读取的性能。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一方面，本发明提供一种内存管理方法，该内存管理方法包括：

将所述系统内存均分为多个容量相等的大内存块；

创建用于管理由所述系统内存划分成的所有大内存块的大内存块表；

从所述大内存块表中获取一个大内存块并将所获取的大内存块划分多个小内存块及一间隔区，每一小内存块包括一控制内存与一数据内存，所述控制内存包括一管理头内存与一监控头内存；及

创建用于管理所述小内存块的数据池与控制池，每一数据池用于管理同一容量的小内存块的数据内存，每一控制池用于管理同一容量的控制内存。

优选地，所述小内存块的类型为普通内存块及零拷贝使用的内存块；当所述小内存块为普通内存块时，所述控制池为第一容量；当所述小内存块为零拷贝使用的内存块时，所述控制池为第二容量；所述第一容量小于所述第二容量。