מיקרוסופט פתחה את הקוד עבור מערכת הקצאת הזיכרון mimalloc

מיקרוסופט פתחה ספרייה תחת רישיון MIT ממלוק מיישומים של מערכת הקצאת זיכרון שנוצרה במקור עבור רכיבי זמן ריצה של שפות קוקה и להישען. Mimalloc מותאם לשימוש ביישומים סטנדרטיים מבלי לשנות את הקוד שלהם ויכול לשמש כתחליף שקוף לפונקציית malloc. תומך בעבודה על Windows, macOS, Linux, BSD ומערכות אחרות דמויות Unix.

המאפיין המרכזי של mimalloc הוא היישום הקומפקטי שלו (פחות מ-3500 שורות קוד) וביצועים גבוהים מאוד. IN בדיקות שבוצעו mimalloc עלה על כל ספריות הקצאת הזיכרון המתחרות, כולל ג'מלוק, tcmalloc, snmalloc, rpmalloc и אוצר.

כדי להעריך ביצועים, קבוצה של קיים בדיקות סטנדרטיות בבדיקות מסוימות, mimalloc מהיר פי כמה ממערכות אחרות; למשל, במבחן נדידת אובייקטים בין חוטים שונים, התברר כי mimalloc מהיר יותר מ-tcmalloc ו-jemalloc פי 2.5. יחד עם זאת, ברוב הבדיקות נצפית גם צריכת זיכרון נמוכה יותר, במצבים מסוימים ניתן להפחית את צריכת הזיכרון ב-25%.

ביצועים גבוהים מושגים בעיקר באמצעות שימוש בריסוק רשימות חינם. במקום רשימה אחת גדולה, mimalloc משתמש בסדרה של רשימות קטנות יותר, שכל אחת מהן קשורה לעמוד זיכרון. גישה זו מפחיתה את הפיצול ומגדילה את מקומיות הנתונים בזיכרון. דף זיכרון הוא קבוצה מקובצת של בלוקים בגודל דומה. במערכות 64 סיביות, גודל העמוד הוא בדרך כלל 64 KB. אם לא נותרו בלוקים תפוסים בעמוד, הוא משתחרר לחלוטין והזיכרון מוחזר למערכת ההפעלה, מה שמפחית את עלויות הזיכרון והפיצול בתוכנות ארוכות טווח.

ניתן לכלול את הספרייה בשלב הקישור או לטעון עבור תוכנית שהורכבה כבר ("LD_PRELOAD=/usr/bin/libmimalloc.so myprogram"). הספרייה מספקת גם API לשילוב פונקציונליות בזמן ריצה ובקרת התנהגות עדינה, למשל, לחיבור מטפלים לשחרור זיכרון מושהה ומונה מונוטוני להגדלת מונים. ניתן ליצור ולהשתמש בכמה "ערימות" באפליקציה להפצה על פני אזורי זיכרון שונים. אפשר גם לשחרר את הערימה כולה, מבלי לעבור ולשחרר בנפרד את החפצים המונחים בה.

אפשר לבנות את הספרייה במצב בטוח, שבו מחליפים דפי בדיקת זיכרון מיוחדים (דפי שמירה) בגבולות הבלוק, ומשתמשים באקראי של הפצת בלוקים והצפנה של רשימות של בלוקים משוחררים. אמצעים כאלה מאפשרים לחסום את הטכניקות הנפוצות ביותר לניצול גלישות חיץ מבוססות ערימה. כאשר אתה מפעיל מצב בטוח, הביצועים יורדים בכ-3%.

בין התכונות של mimalloc, מצוין גם שהוא אינו רגיש לבעיות עם נפיחות עקב פיצול גדול. בתרחיש הגרוע ביותר, צריכת הזיכרון עולה ב-0.2% עבור מטא נתונים ויכולה להגיע ל-16.7% עבור זיכרון מבוזר. כדי למנוע התנגשויות בעת גישה למשאבים, mimalloc משתמש רק בפעולות אטומיות.

מקור: OpenNet.ru