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Author: liuzhangfeiabc

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+#### 内存分配概述
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+内存分配器需要实现的功能：
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+- init (addr, size)：初始化内存分配器，向内存分配器提供一段[addr,addr+size)的内存空间；
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+- add_memory (addr, size)：向内存分配器额外增加一段[addr,addr+size)的内存空间；
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+- alloc (size, align)：申请一段空间，大小为size，地址对齐要求为align（为2的幂，一般为8字节），返回分配空间的起始地址addr；
+
+- dealloc (addr, size, align)：释放一段先前申请的空间，起始地址为addr，大小为size，地址对齐要求为align。
+
+评价内存分配算法的指标：
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+- 性能：通常要求内存分配器单次O(1)；不仅取决于性能分配器的效率本身，还有分配内存的连续性等各种因素；
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+- 空间利用率：尽可能高，内部碎块与外部碎块尽可能少；
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+- 线程安全等。
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+#### 算法介绍
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+##### （1）basic allocator
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+将全局所有的空闲块用一个链表来维护
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+- Alloc时，查找一个合适的空闲块，切割为合适大小后分配
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+- Free时，将其与前后的空闲块合并后插入回链表中
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+- 根据查找空闲块的策略不同，分为first fit、best fit、worst fit三种
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+  - first fit：选取第一个大小足够的内存块
+  - best fit：选取大小足够的内存块中最小的
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+  - worst fit：选取大小足够的内存块中最大的
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+优点：实现相对容易；消除了内碎块
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+缺点：可能存在外碎块；查找空闲块时最坏需要遍历整个链表，效率低
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+上述代码约600行，于第8周完成。
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+
+
+##### （2）TLSF
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+用两级链表来维护大小在一定范围内的内存块
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+O(1)的malloc与dealloc；
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+每次分配的额外空间开销仅为8字节；
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+内存碎片较少；
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+支持动态添加和删除内存池；
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+详细介绍见文档 `tlsf_note.md`。
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+优点：单次操作复杂度严格O(1)；内碎块相对Buddy和slab更少
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+- 取决于二级链表的大小，如取5位则内碎块不超过1/64
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+缺点：
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+- 每次操作时，拆分和合并内存块的开销相对较大；
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+- 多次申请空间很可能不连续；
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+- 最小分配单位为16字节，分配小内存块时冗余较大
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+分别使用Rust语言实现和接入C语言的既有实现，Rust代码量约1000行，于第11周完成。
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+##### （3）mimalloc
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+原始算法是保证线程安全的：即可以支持多线程同时申请/释放，无需上锁（Mutex），仅需原子操作（Atomic）
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+但算法相对较复杂（原版C代码~3500行），目前实现的Rust版本为单线程的简化版
+
+在mimalloc内存分配器中，内存维护单元分为：堆（Heap）、段（Segment）、页（Page）、块（Block）
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+每个Page中的块大小都是相同的
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+Segment以4MB对齐，承载各种Page
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+每个线程用一个Heap作为mimalloc的控制结构，核心为维护不同block大小的Page链表
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+详细介绍见文档 `mimalloc_note.md`。
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+优点：单次操作O(1)；连续分配时内存地址大致连续；速度较现在通用的内存分配器快约7%~14%；内碎块相对较小；
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+缺点：
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+- 以段（4MB）和页（64KB）为单位维护内存，在分配请求不规则时可能有较大冗余；
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+- 算法较为复杂。
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+当前的Rust语言单线程版本，代码量约1000行，于第15周完成。
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+#### APP测试
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+主要用于测试内存分配的两个app为 `apps/memtest` 和 `apps/c/memtest`
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 #### 用户态测试
 
+在 `crates/allocator/tests` 中搭建了专用于用户态测试的global_allocator和测试框架
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+- global_allocator接入了上述各种内存分配器，以及rust自带的System分配器（linux中，使用的是__libc_malloc）
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+- 通过init_heap函数接入一个全局static的大数组（512MB）用于内存分配
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+- 通过各种分配器对应的init函数来动态切换使用的分配器
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+- 实现了各种测试用例的接口以及各种分配器的测试入口，集成为一个test
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+- 多线程支持：在每个内存分配器外面套一层mutex
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+新建了`crates/allocator_test`，内部集成了各种测试用例，可以在运行用户态测试时调用
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+各个测试用例的介绍：
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+##### (1) Basic
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+- Rust语言
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+- 与apps/memtest类似
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+- 主要为大量Vec和btreemap测试
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+##### (2) Align_test
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+- Rust语言，自行编写
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+- 测试align为非8字节的情况
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+- 仅有System、TLSF(C和Rust)、mimalloc支持该功能
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+##### (3) Multi_thread_test
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+- Rust语言，自行编写
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+- 测试多线程情况下的内存分配效率
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+##### (4) Mitest
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+- C语言
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+- Mimalloc仓库中自带的测试用例
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+- 仓库地址：https://github.com/microsoft/mimalloc
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+- 主要测试算法的正确性
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+##### (5) Glibc_bench
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+- C语言
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+- 仓库地址：https://github.com/daanx/mimalloc-bench
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+- 位于`bench/glibc-bench`
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+- 一系列比较复杂的内存操作，测试各种算法的性能
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+##### (6) Malloc_large
+
+- C语言
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+- 仓库地址：https://github.com/daanx/mimalloc-bench
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+- 位于`bench/malloc-large`
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+- 用于测试对大内存（2~15MB）的申请与释放
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+##### (7) Multi_thread_c_test
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+- C语言，自行编写
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+- 功能大致类似于multi_thread_test
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+- 测试C语言下的多线程内存分配
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+
+#### 运行用户态测试
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 ```
 cargo test -p allocator --release -- --nocapture
 ```