CN105224469A - 主动式内存管理方式 - Google Patents

Abstract

一种新的计算机内存管理方式，采用静不稳定设计思想。在满足特定条件时，操作系统会主动夺取非系统进程的部分内存并释放，使计算机中产生更多的空闲内存。当新的进程或者紧急、高优先级时间出现，操作系统可以快速为其提供足够的内存资源，缩短了响应时间，计算机的运算性能得到提高，整体性能得到优化。在Win7环境中实验，使用较为成熟的PCMark软件测试计算机性能。试验结果显示，计算机性能得到了较明显的提升。

Description

主动式内存管理方式

技术领域

当前操作系统不会主动对分配和回收内存。当进程需要申请内存或者释放内存，操作系统响应其申请，为其分配内存或回收其内存。这种内存管理由进程主导，带有滞后性。由于技术的发展，进程所需内存越来越多，系统中剩余内存相应减少，会造成系统对一些紧急优先级高的事件无法及时处理，甚至使系统瘫痪。针对传统意义上的计算机，都是通过增加内存条来解决这个问题，包括个人机，大型机。但在新兴的平板移动设备上，增加内存的方法无法实现。一是增加内存会增加设备的耗电量，平板移动设备无外接电源，只能依靠自身携带的电池，增加了内存会让移动设备的续航时间缩短。二是增加电子器件会增加发热量。板移动设备与传统的台式机、笔记本有点不同，就是没有散热系统。设备过热会导致设备的器件老化，使用寿命缩短。所以需要一种新的内存管理方式。

背景技术

Linux中使用Top指令查看各个进程内存使用情况，Sync指令释放内存，C语言中的get_memory_usage函数来获取内存使用情况，Free或者Delete函数释放内存。

Windows中使用微软提供的API。其中GlobalMemoryStatusEx获取内存使用情况，HeapFree，GlobalFree，VirtualFreeEx来释放内存。

发明内容

优化内存管理方式中使用静不稳定思想设计，即没有新进程生成，没有旧进程结束，各进程也无需申请内存时，内存的使用不会处于稳定状态，而是出于不断的申请与释放中。计算机中会有更多的内存资源，使操作系统中可以为新进程或者高优先级、紧急事件分配足够的内存。同时新的内存管理方式也可以提高计算机的运算性能，优化整体性能。这种设计思想借鉴了飞行器设计中的放宽静稳度的理念。

针对Unix架构操作系统和Windows系统内存管理做出相应的改进

操作系统中生成一个新进程，当满足内存释放条件时，该进程会主动夺取其它运行非系统进程所占部分内存并释放。

由于程序的贪婪性，进程不会主动释放自己占用的内存，且当内存不足时会主动去申请，且程序运行时由于局部性原理，即在一段时间内，整个程序的执行仅限于程序中的某一部分。相应地，执行所访问的存储空间也局限于某个内存区域。因此夺取进程中部分内存不会影响程序的正常运行，而且会生成空闲的内存，使系统可以有更多的资源可以调用，减少系统对虚拟内存的依赖。但过度夺取进程的内存会造成程序申请内存频率加大，造成内存命中率降低，影响程序性能。如果剥夺系统进程的内存，会影响整个操作系统性能，易造成操作系统工作不稳定。所以通过实验得出，主动释放内存只适用于夺取非系统进程的部分内存。且释放内存比例不宜高于进程占用内存的50%。

未来可以使用静不稳定思想重新设计操作系统的内存管理功能。可以提高系统整体性能。

在Windows7环境进行实验，暂时使用释放内存软件释放内存。使用PCMark测试系统性能。性能分数得到明显提升，尤其是计算性能。实验结果表明主动释放内存确可以提升系统性能。

图1：未设置释放内存软件时，运行PCMark测试系统得出的测试结果。

图2：设置释放内存软件时，运行PCMark测试系统得出的测试结果。可以看出性能分数有了提升。

Claims (3)

1.一种静不稳定式的计算机资源管理方法，包括计算资源的分配和回收，其特征是操作系统会主动回收资源，使操作系统可以获得更多的资源，可以为新进程或紧急、高优先级事件快速提供足够资源，提高计算机运算性能，优化整体性能。

2.一种如权利要求1所述的操作系统内存管理方式，包括控制内存的申请和释放，其特征是在特定条件下，操作系统会主动夺取非系统进程的部分内存并释放，产生更多的空闲内存，使操作系统可以为新进程或紧急，高优先级事件快速提供足够的内存，提高系统计算性能，优化整体性能。

3.一种如权利要求1或2所述的系统程序，其功能是在特定条件下，夺取非系统进程的部分内存并释放，产生更多的空闲内存，使操作系统可以为新进程或紧急，高优先级事件快速提供足够的内存，提高系统机算性能，优化整体性能。