CN107220127A - 内存管理方法、内存申请和释放方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种内存管理方法，该方法预先将主内存池中的内存块划分为多个内存块组，每个内存块组包含设定数量的内存块；当为任务进程分配内存块时，该方法具体包括：当接收到任务进程发送的内存请求信息时，将一个空闲的内存块组分配到所述任务进程创建的子内存池，使所述子内存池为所述任务进程分配内存块；当接收到所述任务进程创建的释放内存池释放的内存块时，将所述释放内存池释放的内存块释放到所述主内存池中。采用上述技术方案，主内存池为任务进程分配内存块时，以内存块组为单位进行分配，有效避免了不同任务进程之间申请内存块发生冲突。

Description

内存管理方法、内存申请和释放方法及装置
技术领域
本发明涉及内存管理技术领域，尤其涉及一种内存管理方法、内存申请和释放方法及装置。
背景技术
长期演进(Long Term Evolution，LTE)接入网协议栈在逻辑上分为控制面协议栈和用户面协议栈。其中，L2层是LTE系统的用户面协议栈主体。高速率带宽传输是LTE显著的特点，其中，L2层多任务进行数据传输时使用内存的效率，对LTE系统的性能有着重要影响。
L2层在执行每个任务时，都需要到内存池申请内存块，待任务执行完毕后再释放申请的内存块到内存池。但是，由于L2层任务众多，多任务频繁地向内存池申请内存块和释放内存块，经常发生内存分配冲突，影响任务执行进程，导致数据处理效率低下，从而影响LTE系统性能。因此，亟需一种有效的内存管理方法，改善多任务分配内存经常发生冲突的现状，提高系统性能。
发明内容
基于上述现有技术的缺陷和不足，本发明提出一种内存管理方法、内存申请和释放方法及装置，能够避免任务进程向内存池申请内存块时发生冲突。
一种内存管理方法，预先将主内存池中的内存块划分为多个内存块组，每个内存块组包含设定数量的内存块；该方法包括：
当接收到任务进程发送的内存请求信息时，将一个空闲的内存块组分配到所述任务进程创建的子内存池，使所述子内存池为所述任务进程分配内存块；
当接收到所述任务进程创建的释放内存池释放的内存块时，将所述释放内存池释放的内存块释放到所述主内存池中。
优选地，该方法还包括：当再次接收到所述任务进程发送的内存请求信息时，再次将一个空闲的内存块组分配到所述任务进程创建的子内存池。
一种内存申请和释放方法，包括：
创建子内存池和释放内存池，同时向主内存池发送内存请求信息；其中，所述子内存池和所述释放内存池能够容纳相同数量的内存块，并且所述子内存池和所述释放内存池能够容纳的内存块数量，与所述主内存池中的内存块组包含的内存块数量相同；
向所述子内存池申请内存块；
当释放占用的内存块时，将所述占用的内存块释放到所述释放内存池；
当所述释放内存池已满时，将所述释放内存池包含的所有内存块释放到所述主内存池。
优选地，该方法还包括：
当所述子内存池中的内存块已申请完毕时，再次向所述主内存池发送内存请求信息。
优选地，所述子内存池中的内存块均包含索引值；在向所述子内存池申请内存块后，将所申请的内存块的索引值置为非0数值；当释放所申请的内存块时，将所释放的内存块的索引值置为0。
一种内存管理装置，包括：
预处理单元，用于将主内存池中的内存块划分为多个内存块组，每个内存块组包含设定数量的内存块；
分配单元，用于当接收到任务进程发送的内存请求信息时，将一个空闲的内存块组分配到所述任务进程创建的子内存池，使所述子内存池为所述任务进程分配内存块；
释放单元，用于当接收到所述任务进程创建的释放内存池释放的内存块时，将所述释放内存池释放的内存块释放到所述主内存池中。
优选地，所述分配单元还用于：
当再次接收到所述任务进程发送的内存请求信息时，再次将一个空闲的内存块组分配到所述任务进程创建的子内存池。
一种内存申请和释放装置，包括：
第一申请单元，用于创建子内存池和释放内存池，同时向主内存池发送内存请求信息；其中，所述子内存池和所述释放内存池能够容纳相同数量的内存块，并且所述子内存池和所述释放内存池能够容纳的内存块数量，与所述主内存池中的内存块组包含的内存块数量相同；
第二申请单元，用于向所述子内存池申请内存块；
释放处理单元，用于当释放占用的内存块时，将所述占用的内存块释放到所述释放内存池；当所述释放内存池已满时，将所述释放内存池包含的所有内存块释放到所述主内存池。
优选地，所述第一申请单元还用于：
当所述子内存池中的内存块已申请完毕时，再次向所述主内存池发送内存请求信息。
优选地，所述子内存池中的内存块均包含索引值；当所述第二申请单元向所述子内存池申请内存块后，将所申请的内存块的索引值置为非0数值；当所述释放处理单元释放所申请的内存块时，将所释放的内存块的索引值置为0。
采用本发明提出的内存管理方法，将主内存池中的内存块划分为多个内存块组，每个内存块组包含设定数量的内存块；当任务进程向内主存池申请内存时，主内存池将一个内存块组分配给任务进程，任务进程进一步地从该内存块组中申请内存块。当业务进程释放内存块时，先释放到释放内存池，待释放内存池已满时，再将释放内存池中的内存块释放到主内存池。采用上述技术方案，主内存池为任务进程分配内存块时，以内存块组为单位进行分配，各任务进程在不同的子内存池中申请内存块，有效避免了不同任务进程之间申请内存块发生冲突。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种内存块分组方法的示意图；
图2是本发明实施例提供的一种内存管理方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的内存分配的示意图；
图4是本发明实施例提供的内存申请和释放的方法的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的申请和释放内存块时的内存块索引值变化示意图；
图6是本发明实施例提供的一种内存管理装置的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种内存申请和释放装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种内存管理方法，预先将主内存池中的内存块划分为多个内存块组，每个内存块组包含设定数量的内存块；
具体的，在本发明实施例中，将主内存池中的所有内存块进行分组，参见图1所示，每组包括相同数量的内存块。当任务进程向主内存池申请内存块时，主内存池以组为单位向任务进程分配内存块，避免不同任务进程申请内存时发生冲突。
当任务进程向主内存池申请内存时，参见图2所示，本发明实施例提出的内存管理方法的相应处理过程具体包括：
当接收到任务进程发送的内存请求信息时，执行步骤S201、将一个空闲的内存块组分配到所述任务进程创建的子内存池，使所述子内存池为所述任务进程分配内存块；
具体的，当主内存池接收到任务进程发送的内存请求信息时，参见图3所示，主内存池将空闲的内存块组(以第一内存块组为例)分配给该任务进程，即将第一内存块组分配到任务进程创建的子内存池。然后，任务进程可以到自身创建的子内存池中申请内存块。相应的，子内存池为该任务进程分配内存块。
当接收到所述任务进程创建的释放内存池释放的内存块时，执行步骤S202、将所述释放内存池释放的内存块释放到所述主内存池中。
具体的，当任务进程执行任务结束释放内存块时，先将任务进程释放的内存块存储到自身创建的释放内存池，当释放内存池已满时，将整个释放内存池中的内存块释放到主内存池中。相应的，当主内存池接收到任务进程的释放内存池释放的内存块时，说明接收到释放内存池已满时释放的一个内存块组，于是主内存池将该内存块组释放到主内存池中。此时，在主内存池中，具有一组空闲的内存块，可以再次分配给任务进程使用。
采用本发明实施例提出的内存管理方法，将主内存池中的内存块划分为多个内存块组，每个内存块组包含设定数量的内存块；当任务进程向内主存池申请内存时，主内存池将一个内存块组分配给任务进程，任务进程进一步地从该内存块组中申请内存块。当业务进程释放内存块时，先释放到释放内存池，待释放内存池已满时，再将释放内存池中的内存块释放到主内存池。采用上述技术方案，主内存池为任务进程分配内存块时，以内存块组为单位进行分配，各任务进程在不同的子内存池中申请内存块，有效避免了不同任务进程之间申请内存块发生冲突。
可选的，在本发明的另一个实施例中，该方法还包括：当再次接收到所述任务进程发送的内存请求信息时，再次将一个空闲的内存块组分配到所述任务进程创建的子内存池。
具体的，当任务进程向主内存池申请内存时，主内存池将一个空闲的内存块组分配到该任务进程的子内存池，任务进程可以到自己的子内存池中申请内存块。当子内存池中的内存块分配完毕时，任务进程再次向主内存池申请内存块。此时，主内存池为该任务进程分配第二个内存块组，同样放到该任务进程的子内存池中，该任务进程能够到自身的子内存池中申请内存块。。进一步的，如果第二个内存块组中依然不能满足该任务进程的需求，则主内存池进一步为该任务进程分配第三个内存块组，依次类推。
本发明实施例公开了一种内存申请和释放方法，参见图4所示，该方法包括：
S401、创建子内存池和释放内存池，同时向主内存池发送内存请求信息；其中，所述子内存池和所述释放内存池能够容纳相同数量的内存块，并且所述子内存池和所述释放内存池能够容纳的内存块数量，与所述主内存池中的内存块组包含的内存块数量相同；
具体的，在本发明实施例中，任务进程需要向主内存池申请内存块时，首先自己创建一个子内存池和一个释放内存池。子内存池用来存储申请的内存块，释放内存池用来存储释放的内存块，并且，子内存池和释放内存池的容量相同，也就是说，当释放内存池已满时，说明任务进程已经将从子内存池中申请的内存块全部释放。
同时，主内存池将所有的内存块进行如图1所示的分组，相当于划分内存块组，每个内存块组中的内存块数量相同。任务进程向主内存池申请内存块时，主内存池以内存块组为单位分配内存块。因此，任务进程创建的子内存池能够容纳的内存块数量，应当不小于主内存池划分的内存块组包含的内存块数量。简单起见，本发明实施例设定子内存池和释放内存池能够容纳的内存块数量，都与主内存池划分的内存块组的内存块数量相同。
S402、向所述子内存池申请内存块；
具体的，任务进程向主内存池申请内存块组后，进一步地向存储该内存块组的子内存池申请内存块。申请内存块的数量，视任务需求而定，并不限于申请子内存池中所有的内存块。
当释放占用的内存块时，执行步骤S403、将所述占用的内存块释放到所述释放内存池；
当所述释放内存池已满时，执行步骤S404、将所述释放内存池包含的所有内存块释放到所述主内存池。
具体的，当任务进程执行任务结束释放内存块时，先将任务进程释放的内存块存储到自身创建的释放内存池，当释放内存池已满时，将整个释放内存池中的内存块释放到主内存池中。此时，在主内存池中，具有一组空闲的内存块，可以再次分配给任务进程使用。
采用本发明实施例提出的内存申请和释放的方法，任务进程向主内存池申请内存块时，以内存块组为单位进行申请，首先申请一个内存块组，然后向该内存块组申请内存块。同样的，释放内存块时，先将内存块释放到释放内存池，再将整个释放内存池的内存块释放到主内存池。上述技术方案中，内存块的申请与释放都是以组为单位进行，能够有效避免不同任务进程同时向主内存池申请内存块时发生冲突。
可选的，在本发明的另一个实施例中，该方法还包括：
当所述子内存池中的内存块已申请完毕时，再次向所述主内存池发送内存请求信息。
具体的，如果任务进程向主内存池申请的内存块组中的内存块不能满足任务需求，则在申请子内存池中的所有内存块后，任务进程向主内存池申请第二个内存块组，同时向第二个内存块组申请内存块。更进一步的，参照上述方案，任务进程可以根据需求，依次向主内存池依次申请更多内存块组，以申请获得更多内存块。
可选的，在本发明的另一个实施例中，所述子内存池中的内存块均包含索引值；在向所述子内存池申请内存块后，将所申请的内存块的索引值置为非0数值；当释放所申请的内存块时，将所释放的内存块的索引值置为0。
具体的，为了使内存索引实现本层保留数据，减少内存拷贝，降低内存使用复杂性，提高系统性能，在本发明实施例中，设置每一个内存块包含一个索引值，例如索引值numAlloc。任务进程申请内存块时，将内存块索引值设置为非0数值，例如设置为1。如果上层需要保留该内存块中的数据，则将该内存块索引值依次加1；当释放内存块时，对该内存块索引值依次减1，当内存块的索引值为0时，说明已释放该内存块。
以图5所示的pdcp发送am数据为例，简要描述在任务执行过程中，对上述内存块索引值的使用。
Pdcp层需保存来自上层的数据，则将此内存块的索引值加1，然后增加pdcp头并设置索引值为1，发送到rlc层；rlc层接收后，添加rlc头，rlc头内存块索引设置为1，并将pdcp头和数据的内存块索引均加1，发送数据到mac层；Mac层增加Mac头并设置索引值块为1，rlc、pdcp头和数据的内存块索引均加1，发送数据到物理层。
mac层发送数据后释放内存，mac头，rlc、pdcp头和数据的内存块索引均减1，此时mac头内存块索引为0，则删除此内存块；rLc层收到确认包，rlc头、pdcp头和数据的内存块索引均减1，此时rlc头内存块索引为0，则删除此内存块；当pdcp层收到状态报告时，pdcp头和数据的内存块索引均减1，此时pdcp头内存块索引为0，则删除此内存块，并通知上层释放数据的内存块。
本发明实施例公开了一种内存管理装置，参见图6所示，该装置包括：
预处理单元601，用于将主内存池中的内存块划分为多个内存块组，每个内存块组包含设定数量的内存块；
分配单元602，用于当接收到任务进程发送的内存请求信息时，将一个空闲的内存块组分配到所述任务进程创建的子内存池，使所述子内存池为所述任务进程分配内存块；
释放单元603，用于当接收到所述任务进程创建的释放内存池释放的内存块时，将所述释放内存池释放的内存块释放到所述主内存池中。
具体的，本实施例中各个单元的具体工作内容，请参见对应的方法实施例的内容，此处不再赘述。
可选的，在本发明的另一个实施例中，分配单元602还用于：
当再次接收到所述任务进程发送的内存请求信息时，再次将一个空闲的内存块组分配到所述任务进程创建的子内存池。
具体的，本实施例中分配单元602的具体工作内容，请参见对应的方法实施例的内容，此处不再赘述。
本发明实施例公开了一种内存申请和释放装置，用于为任务进程申请和释放内存，参见图7所示，该装置包括：
第一申请单元701，用于创建子内存池和释放内存池，同时向主内存池发送内存请求信息；其中，所述子内存池和所述释放内存池能够容纳相同数量的内存块，并且所述子内存池和所述释放内存池能够容纳的内存块数量，与所述主内存池中的内存块组包含的内存块数量相同；
第二申请单元702，用于向所述子内存池申请内存块；
释放处理单元703，用于当释放占用的内存块时，将所述占用的内存块释放到所述释放内存池；当所述释放内存池已满时，将所述释放内存池包含的所有内存块释放到所述主内存池。
具体的，本实施例中各个单元的具体工作内容，请参见对应的方法实施例的内容，此处不再赘述。
可选的，在本发明的另一个实施例中，第一申请单元701还用于：
当所述子内存池中的内存块已申请完毕时，再次向所述主内存池发送内存请求信息。
具体的，本实施例中的第一申请单元701的具体工作内容，请参见对应的方法实施例的内容，此处不再赘述。
可选的，在本发明的另一个实施例中，所述子内存池中的内存块均包含索引值；当第二申请单元702向所述子内存池申请内存块后，将所申请的内存块的索引值置为非0数值；当释放处理单元703释放所申请的内存块时，将所释放的内存块的索引值置为0。
具体的，本实施例中的第二申请单元702和释放处理单元703的具体工作内容，请参见对应的方法实施例的内容，此处不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种内存管理方法，其特征在于，预先将主内存池中的内存块划分为多个内存块组，每个内存块组包含设定数量的内存块；该方法包括：
当接收到任务进程发送的内存请求信息时，将一个空闲的内存块组分配到所述任务进程创建的子内存池，使所述子内存池为所述任务进程分配内存块；
当接收到所述任务进程创建的释放内存池释放的内存块时，将所述释放内存池释放的内存块释放到所述主内存池中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：当再次接收到所述任务进程发送的内存请求信息时，再次将一个空闲的内存块组分配到所述任务进程创建的子内存池。
3.一种内存申请和释放方法，其特征在于，包括：
创建子内存池和释放内存池，同时向主内存池发送内存请求信息；其中，所述子内存池和所述释放内存池能够容纳相同数量的内存块，并且所述子内存池和所述释放内存池能够容纳的内存块数量，与所述主内存池中的内存块组包含的内存块数量相同；
向所述子内存池申请内存块；
当释放占用的内存块时，将所述占用的内存块释放到所述释放内存池；
当所述释放内存池已满时，将所述释放内存池包含的所有内存块释放到所述主内存池。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
当所述子内存池中的内存块已申请完毕时，再次向所述主内存池发送内存请求信息。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述子内存池中的内存块均包含索引值；在向所述子内存池申请内存块后，将所申请的内存块的索引值置为非0数值；当释放所申请的内存块时，将所释放的内存块的索引值置为0。
6.一种内存管理装置，其特征在于，包括：
预处理单元，用于将主内存池中的内存块划分为多个内存块组，每个内存块组包含设定数量的内存块；
分配单元，用于当接收到任务进程发送的内存请求信息时，将一个空闲的内存块组分配到所述任务进程创建的子内存池，使所述子内存池为所述任务进程分配内存块；
释放单元，用于当接收到所述任务进程创建的释放内存池释放的内存块时，将所述释放内存池释放的内存块释放到所述主内存池中。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分配单元还用于：
当再次接收到所述任务进程发送的内存请求信息时，再次将一个空闲的内存块组分配到所述任务进程创建的子内存池。
8.一种内存申请和释放装置，其特征在于，包括：
第一申请单元，用于创建子内存池和释放内存池，同时向主内存池发送内存请求信息；其中，所述子内存池和所述释放内存池能够容纳相同数量的内存块，并且所述子内存池和所述释放内存池能够容纳的内存块数量，与所述主内存池中的内存块组包含的内存块数量相同；
第二申请单元，用于向所述子内存池申请内存块；
释放处理单元，用于当释放占用的内存块时，将所述占用的内存块释放到所述释放内存池；当所述释放内存池已满时，将所述释放内存池包含的所有内存块释放到所述主内存池。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一申请单元还用于：
当所述子内存池中的内存块已申请完毕时，再次向所述主内存池发送内存请求信息。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述子内存池中的内存块均包含索引值；当所述第二申请单元向所述子内存池申请内存块后，将所申请的内存块的索引值置为非0数值；当所述释放处理单元释放所申请的内存块时，将所释放的内存块的索引值置为0。
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