本發(fā)明涉及存儲資源管理領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)存塊管理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

rdma(remotedirectmemoryaccess，遠(yuǎn)程直接數(shù)據(jù)存取)是一種網(wǎng)卡技術(shù),采用該技術(shù)可以通過提前注冊到網(wǎng)卡的內(nèi)存塊，使一臺計算機直接將信息放入另一臺計算機的內(nèi)存中。在ceph(分布式文件系統(tǒng))集群中自建使用基于infiniband(無限帶寬技術(shù))的verbs接口封裝底層rdma通信架構(gòu)時，需要考慮對通過函數(shù)注冊內(nèi)存塊占用、釋放的管理。

基于infiniband的verbs接口封裝底層通信架構(gòu)，在客戶端向服務(wù)端寫數(shù)據(jù)的過程中，客戶端需要先在自己注冊內(nèi)存中獲取可用的內(nèi)存，把要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)寫入到其中，再調(diào)用函數(shù)提交寫任務(wù)，當(dāng)數(shù)據(jù)被寫入到服務(wù)端的注冊內(nèi)存中后，客戶端通過函數(shù)可以獲取到之前占用的內(nèi)存信息，在合適的時機將其釋放掉。

一般情況下，程序在使用預(yù)分配的大塊內(nèi)存時，采用順序遍歷的方法，從頭開始使用，當(dāng)使用到結(jié)尾位置的時候，再從頭開始循環(huán)。這種方法存在一些缺陷，比如如下場景：程序?qū)?nèi)存的占用和釋放是多線程且異步的，預(yù)分配的內(nèi)存塊比較大(500m)，而每個節(jié)點對應(yīng)的的內(nèi)存較小(50bytes)，當(dāng)申請的內(nèi)存相對于節(jié)點較大(1m)，則需要對調(diào)用多個節(jié)點才能滿足申請的內(nèi)存大小，在調(diào)用期間需要對整個鏈表加鎖，無法處理其他調(diào)用申請，并消耗較多時間，這樣在程序高速運行的過程中，鏈表節(jié)點過多，導(dǎo)致每次申請、釋放內(nèi)存時消耗的時間隨著程序運行而越來越長，嚴(yán)重影響程序運行效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)存塊管理方法及系統(tǒng)，加快對申請和釋放內(nèi)存的處理速度，提高系統(tǒng)的運行效率。其具體方案如下：

一種內(nèi)存塊管理方法，包括：

當(dāng)目標(biāo)節(jié)點保存至鏈表之前，利用所述目標(biāo)節(jié)點的位置信息和歷史節(jié)點的位置信息，判斷所述目標(biāo)節(jié)點是否與所述鏈表中已保存的歷史節(jié)點相鄰；

若是，則將相鄰的節(jié)點合并，得到合并節(jié)點，并保存至所述鏈表中。

優(yōu)選的，所述利用所述目標(biāo)節(jié)點的位置信息和歷史節(jié)點的位置信息，判斷所述目標(biāo)節(jié)點是否與所述鏈表中已保存的歷史節(jié)點相鄰的過程，包括：

從所述目標(biāo)節(jié)點中獲取位置信息，并對所述鏈表進行遍歷，獲取歷史節(jié)點的位置信息，利用所述目標(biāo)節(jié)點的位置信息和歷史節(jié)點的位置信息，判斷所述目標(biāo)節(jié)點是否與歷史節(jié)點相鄰。

優(yōu)選的，所述位置信息，包括偏移位置和長度。

優(yōu)選的，所述若是，則將相鄰的節(jié)點合并，并保存至鏈表中的過程，包括：

將所述目標(biāo)節(jié)點與其相鄰的歷史節(jié)點合并，得到新節(jié)點，并保存至所述鏈表中；

利用所述新節(jié)點的指針中的歷史節(jié)點位置信息，判斷所述新節(jié)點是否與歷史節(jié)點相鄰；

若是，則將相鄰的節(jié)點合并，并保存至所述鏈表中。

本發(fā)明還公開了一種內(nèi)存塊管理系統(tǒng)，包括：

判斷模塊，用于當(dāng)目標(biāo)節(jié)點保存至鏈表之前，利用所述目標(biāo)節(jié)點的位置信息和歷史節(jié)點的位置信息，判斷所述目標(biāo)節(jié)點是否與所述鏈表中已保存的歷史節(jié)點相鄰；

合并模塊，若是，則將相鄰的節(jié)點合并，得到合并節(jié)點，并保存至所述鏈表中。

優(yōu)選的，所述判斷模塊，包括：

遍歷單元，用于從所述目標(biāo)節(jié)點中獲取位置信息，并對所述鏈表進行遍歷，獲取歷史節(jié)點的位置信息；

第一判斷單元，用于利用所述目標(biāo)節(jié)點的位置信息和歷史節(jié)點的位置信息，判斷所述目標(biāo)節(jié)點是否與歷史節(jié)點相鄰。

優(yōu)選的，所述合并模塊，包括：

第一合并單元，用于將所述目標(biāo)節(jié)點與其相鄰的歷史節(jié)點合并，得到新節(jié)點，并保存至所述鏈表中；

第二判斷單元，用于利用所述新節(jié)點的指針中的歷史節(jié)點位置信息，判斷所述新節(jié)點是否與歷史節(jié)點相鄰；

第二合并單元，用于若是，則將相鄰的節(jié)點合并，并保存至所述鏈表中。

本發(fā)明中，內(nèi)存塊管理方法，包括：當(dāng)目標(biāo)節(jié)點保存至鏈表之前，利用目標(biāo)節(jié)點的位置信息和歷史節(jié)點的位置信息，判斷目標(biāo)節(jié)點是否與鏈表中已保存的歷史節(jié)點相鄰；若是，則將相鄰的節(jié)點合并，得到合并節(jié)點，并保存至鏈表中?？梢?，本發(fā)明中，在保存目標(biāo)節(jié)點前，利用目標(biāo)節(jié)點中的位置信息和歷史節(jié)點的位置信息，判斷目標(biāo)節(jié)點在鏈表中的保存位置是否與鏈表中的歷史節(jié)點相鄰，當(dāng)判定相鄰后，則將相鄰的節(jié)點全部合并為一個節(jié)點，得到合并后的合并節(jié)點，并保存至鏈表中，從而減少了鏈表中的節(jié)點數(shù)量，實現(xiàn)了快速結(jié)束對鏈表的鎖定，加快對申請和釋放內(nèi)存的處理速度，提高了系統(tǒng)的運行效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例公開的一種內(nèi)存塊管理方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例公開的一種內(nèi)存塊管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

可以理解的是，鏈表是用于管理內(nèi)存塊的一種方法，鏈表中保存有多個節(jié)點，每個節(jié)點對應(yīng)一個內(nèi)存塊；當(dāng)內(nèi)存塊空閑時，與之相應(yīng)的節(jié)點保存在鏈表中，可以通過檢索鏈表對相應(yīng)的內(nèi)存塊進行調(diào)用；當(dāng)內(nèi)存塊被占用時，與之相應(yīng)的節(jié)點從鏈表中刪除，確保被占用的內(nèi)存塊不會再通過鏈表被調(diào)用；當(dāng)處于占用狀態(tài)內(nèi)存塊被釋放時，將生成與之相應(yīng)的新節(jié)點，并保存至鏈表中，以便被再次調(diào)用。由于，程序?qū)?nèi)存的占用和釋放是多線程且異步的，每次申請、釋放內(nèi)存需要對整個鏈表加鎖，每次釋放的內(nèi)存都放到鏈表中，這樣在程序高速運行的過程中，鏈表節(jié)點過多，導(dǎo)致每次申請、釋放內(nèi)存時消耗的時間隨著程序運行而越來越長，嚴(yán)重影響程序運行效率。

為此，本發(fā)明實施例公開了一種內(nèi)存塊管理方法，參見圖1所示，該方法包括：

步驟s11：當(dāng)目標(biāo)節(jié)點保存至鏈表之前，利用目標(biāo)節(jié)點的位置信息和歷史節(jié)點的位置信息，判斷目標(biāo)節(jié)點是否與鏈表中已保存的歷史節(jié)點相鄰。

具體的，與目標(biāo)節(jié)點相應(yīng)的目標(biāo)內(nèi)存塊，由占用狀態(tài)經(jīng)過釋放變?yōu)榭臻e狀態(tài)，因此生成目標(biāo)節(jié)點，并準(zhǔn)備將目標(biāo)節(jié)點保存至鏈表中，由于鏈表中曾經(jīng)保存過與目標(biāo)內(nèi)存塊相應(yīng)的目標(biāo)節(jié)點，因此在生成目標(biāo)節(jié)點時，目標(biāo)節(jié)點中保存有其在鏈表中的位置信息，所以利用目標(biāo)節(jié)點中的位置信息和歷史節(jié)點的位置信息，通過判斷兩者位置是否連續(xù)，便可以判斷目標(biāo)節(jié)點在鏈表中的保存位置是否與鏈表中已保存的歷史節(jié)點相鄰，如果連續(xù)，則相鄰，如果不連續(xù)，則不相鄰。

步驟s12：若是，則將相鄰的節(jié)點合并，得到合并節(jié)點，并保存至鏈表中。

具體的，當(dāng)判定目標(biāo)節(jié)點與歷史節(jié)點相鄰，則將相鄰的節(jié)點合并，得到一個合并節(jié)點，并保存至鏈表中，合并節(jié)點所對應(yīng)的內(nèi)存塊，也將變?yōu)橛赡繕?biāo)內(nèi)存塊和被合并的歷史節(jié)點所對應(yīng)的歷史內(nèi)存塊合并后，得到的合并內(nèi)存塊，合并節(jié)點的位置信息也將更新。

需要說明的是，在調(diào)用內(nèi)存時，若鏈表中的節(jié)點較少，可以快速的在鏈表中查找到滿足內(nèi)存大小的節(jié)點，同時，可以直接在大節(jié)點中申請部分內(nèi)存，而不用繼續(xù)對鏈表進行遍歷；且在釋放內(nèi)存塊，需要保存節(jié)點至鏈表時，也因節(jié)點數(shù)量的減少，加快了鏈表的遍歷速度，實現(xiàn)了快速結(jié)束對鏈表的鎖定，加快對申請和釋放內(nèi)存的處理速度，提高了系統(tǒng)的運行效率。

例如，當(dāng)需要申請1m的內(nèi)存塊，則在鏈表中進行遍歷并鎖定，當(dāng)?shù)谝粋€節(jié)點大小為500kb，不滿足所申請的內(nèi)存塊大小，則通過第一個節(jié)點的后繼指針指向第二個節(jié)點，第二個節(jié)點大小為20m，則從第二個節(jié)點中提取1m內(nèi)存塊，并結(jié)束對鏈表的鎖定，此時，被提取的1m內(nèi)存塊后續(xù)的操作過程已不再影響別的申請，且較少的節(jié)點數(shù)，減少了釋放內(nèi)存塊時，對鏈表的遍歷時間，實現(xiàn)了快速結(jié)束對鏈表的鎖定，加快對申請和釋放內(nèi)存的處理速度，提高了系統(tǒng)的運行效率。

可見，本發(fā)明實施例，在保存目標(biāo)節(jié)點前，利用目標(biāo)節(jié)點中的位置信息和歷史節(jié)點的位置信息，判斷目標(biāo)節(jié)點在鏈表中的保存位置是否與鏈表中的歷史節(jié)點相鄰，當(dāng)判定相鄰后，則將相鄰的節(jié)點全部合并為一個節(jié)點，得到合并后的合并節(jié)點，并保存至鏈表中，從而減少了鏈表中的節(jié)點數(shù)量，實現(xiàn)了快速結(jié)束對鏈表的鎖定，加快對申請和釋放內(nèi)存的處理速度，提高了系統(tǒng)的運行效率。

本發(fā)明實施例公開了一種具體的內(nèi)存塊管理方法，相對于上一實施例，本實施例對技術(shù)方案作了進一步的說明和優(yōu)化。具體的：

上一實施例步驟s11中，利用目標(biāo)節(jié)點的位置信息和歷史節(jié)點的位置信息，判斷目標(biāo)節(jié)點是否與鏈表中已保存的歷史節(jié)點相鄰的具體過程，可以包括：

從目標(biāo)節(jié)點中獲取位置信息，并對鏈表進行遍歷，從而得到獲取歷史節(jié)點的位置信息，利用目標(biāo)節(jié)點的位置信息和歷史節(jié)點的位置信息，判斷目標(biāo)節(jié)點是否與歷史節(jié)點相鄰，其中，位置信息，包括偏移位置和長度，利用目標(biāo)節(jié)點的偏移位置和長度相加，可以得到目標(biāo)節(jié)點的結(jié)束位置，再利用歷史節(jié)點的偏移位置與目標(biāo)節(jié)點的結(jié)束位置進行對比，判斷是否相同，如果相同，則說明目標(biāo)節(jié)點與歷史節(jié)點相連，如果不同，則說明不相連。

例如，目標(biāo)節(jié)點偏移位置為10，長度為20，將偏移位置和長度相加，得到目標(biāo)節(jié)點的結(jié)束位置為30，通過對鏈表進行遍歷，查找到有歷史節(jié)點偏移位置為30，說明目標(biāo)節(jié)點與該歷史節(jié)點相鄰，可以合并。

上一實施例步驟s12中，若是，則將相鄰的節(jié)點合并，得到合并節(jié)點，并保存至鏈表中的過程，具體可以包括：

步驟s121：將目標(biāo)節(jié)點與其相鄰的歷史節(jié)點合并，得到新節(jié)點，并保存至鏈表中。

步驟s122：利用新節(jié)點的指針中的歷史節(jié)點位置信息，判斷新節(jié)點是否與歷史節(jié)點相鄰。

具體的，當(dāng)?shù)玫叫鹿?jié)點后，新節(jié)點可能會與其他歷史節(jié)點繼續(xù)相鄰，此時，可以利用新節(jié)點中的前驅(qū)指針中保存的前一個歷史節(jié)點的位置信息和后繼指針中后一個歷史節(jié)點中的位置信息，判斷新節(jié)點是否與歷史節(jié)點相鄰，如果相鄰，則繼續(xù)合并。

步驟s123：若是，則將相鄰的節(jié)點合并，并保存至鏈表中。

具體的，當(dāng)判定新節(jié)點與歷史節(jié)點相鄰，則將新節(jié)點與歷史節(jié)點合并，得到合并節(jié)點，并保存至鏈表中。

需要說明的是，若在合并過程中，持續(xù)出現(xiàn)可合并的節(jié)點，則一直進行合并，直到?jīng)]有節(jié)點可以進行合并操作。

相應(yīng)的，本發(fā)明實施例還公開了一種內(nèi)存塊管理系統(tǒng)，參見圖2所示，該系統(tǒng)包括：

判斷模塊11，用于當(dāng)目標(biāo)節(jié)點保存至鏈表之前，利用目標(biāo)節(jié)點的位置信息和歷史節(jié)點的位置信息，判斷目標(biāo)節(jié)點是否與鏈表中已保存的歷史節(jié)點相鄰；

合并模塊12，若是，則將相鄰的節(jié)點合并，得到合并節(jié)點，并保存至鏈表中。

本發(fā)明實施例中，上述判斷模塊11，具體可以包括遍歷單元和第一判斷單元；其中，

遍歷單元，用于從目標(biāo)節(jié)點中獲取位置信息，并對鏈表進行遍歷，獲取歷史節(jié)點的位置信息；

第一判斷單元，用于利用目標(biāo)節(jié)點的位置信息和歷史節(jié)點的位置信息，判斷目標(biāo)節(jié)點是否與歷史節(jié)點相鄰。

上述合并模塊12，具體可以包括第一合并單元、第二判斷單元和第二合并單元；其中，

第一合并單元，用于將目標(biāo)節(jié)點與其相鄰的歷史節(jié)點合并，得到新節(jié)點，并保存至鏈表中；

第二判斷單元，用于利用新節(jié)點的指針中的歷史節(jié)點位置信息，判斷新節(jié)點是否與歷史節(jié)點相鄰；

第二合并單元，用于若是，則將相鄰的節(jié)點合并，并保存至鏈表中。

其中，上述位置信息，包括偏移位置和長度。

可見，本發(fā)明實施例，在保存目標(biāo)節(jié)點前，利用目標(biāo)節(jié)點中的位置信息和歷史節(jié)點的位置信息，判斷目標(biāo)節(jié)點在鏈表中的保存位置是否與鏈表中的歷史節(jié)點相鄰，當(dāng)判定相鄰后，則將相鄰的節(jié)點全部合并為一個節(jié)點，得到合并后的合并節(jié)點，并保存至鏈表中，從而減少了鏈表中的節(jié)點數(shù)量，實現(xiàn)了快速結(jié)束對鏈表的鎖定，加快對申請和釋放內(nèi)存的處理速度，提高了系統(tǒng)的運行效率。

最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上對本發(fā)明所提供的一種內(nèi)存塊管理方法及系統(tǒng)進行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。