nginx开发_ngx_palloc源码解析

功能简介

ngx_pool_t是nginx开发中最经常使用到的内存容器。对动态内存的封装，由框架进行创建与释放，模块开发过程中仅需要进行内存申请，不需要关注何时释放。常见的pool对象有:

1、 ngx_init_cycle()创建的cycle->pool。常见的cf->pool也是指向cycle->pool，这个pool的生命周期很长，直到进程退出ngx_worker_process_exit()/ngx_master_process_exit()才释放。

2、ngx_http_create_request()创建的r->pool，在ngx_http_free_request()时释放。

3、ngx_event_accept()创建的c->pool，在ngx_http_close_connection()/ngx_close_accepted_connection()时释放。

使用方式

模块开发中的使用方式很简单只有一组申请接口，一般不需要主动释放：

void *ngx_palloc(ngx_pool_t *pool, size_t size);
void *ngx_pcalloc(ngx_pool_t *pool, size_t size);

最常用的是这2个接口，差别在于是否对申请获得的空间进行初始化赋0操作。

数据结构

pool内部的核心数据结构与指针引用如下图

内部将内存划分为small/large2种，边界是p->max。

//ngx_create_pool(size_t size, ngx_log_t *log)
p->max = (size < NGX_MAX_ALLOC_FROM_POOL) ? size : NGX_MAX_ALLOC_FROM_POOL;

//ngx_palloc(ngx_pool_t *pool, size_t size)
if (size <= pool->max) {
    return ngx_palloc_small(pool, size, 1);
}
return ngx_palloc_large(pool, size);

• 首先通过malloc()申请一份空间A，用于存放pool相关结构体。

• 如果用户申请的是small内存，则直接在空间A中申请。通过d.last与d.end维护剩余空间。

• 如果用户申请的是large内存，则在空间A中新建一个ngx_pool_large_t结构体，并通过malloc申请新空间。通过next与alloc维护large内存链。

• 如果空间A余量不足，则在申请一份空间A，通过p->current与d.next作为链表维护。

• 释放Pool时要释放large空间与空间A。

• ngx_pfree()接口，如果时large空间则释放，small空间不做处理。

算法

• 申请large空间时会优先查找是否有空闲的ngx_pool_large_t，但仅尝试前3个。

//ngx_palloc_large(ngx_pool_t *pool, size_t size)
n = 0;
for (large = pool->large; large; large = large->next) {
    if (large->alloc == NULL) {
        large->alloc = p;
        return p;
    }
    if (n++ > 3) {
        break;
    }
}
  large = ngx_palloc_small(pool, sizeof(ngx_pool_large_t), 1);