Nginx 源码分析-- 内存池(pool)的分析 一

　　Nginx内存池（pool）的管理的实现主要写在ngx_palloc.c这个文件中，为了明晰的看该文件中的函数之间的关系，我们描绘出以下一张简单的示意图：

图1  Nginx内存池（pool）管理功能函数关系图

　　由以上图我们可以清晰的看出 Nginx内存池（pool）管理函数可分为两部分，一部分底层支持函数主要为ngx_alloc、ngx_free、ngx_align_ptr(内存对齐的宏)、ngx_memalign、ngx_memzero，这部分函数比较简单多为对C语言标准库的一些封装，另一部分内存池管理功能函数如ngx_creat_pool、ngx_destroy_pool、ngx_reset_pool、ngx_palloc等，内存分配功能以ngx_palloc为核心进行。

1、底层支持函数

　　其实从Nginx整个软件的构建来看都存在这类函数，并非只存在于内存池（pool）管理中。这类函数有这样一些特点，函数的内部结构一般比较简单，多是简单的对C标准库中的函数进行一些简单必要的封装，很大一部分是以宏定义的方式给出，有些是直接将C标准库中的函数名进行重命名而已，具体来说以下典型示例：

#define ngx_free free

即直接将C中的free 函数重命名为 ngx_free。

#define ngx_memzero(buf, n) (void) memset(buf, 0, n)

用宏来定义函数，运用memset函数将buf初始化为0。

void * ngx_alloc(size_t size, ngx_log_t *log)
{       
    void  *p;
    p = malloc(size);
    if (p == NULL) {
        ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, log, ngx_errno,"malloc(%uz) failed", size);
    }
    ngx_log_debug2(NGX_LOG_DEBUG_ALLOC, log, 0, "malloc: %p:%uz", p, size);
    return p;
}

对C语言标准库中的malloc内存分配函数进行封装同时，如果分配失败，将失败信息写入日志和调试信息中。以上三类函数示例在Nginx源码中非常典型，出现很多。

2、内存池管理主要数据结构

　　在具体介绍内存池功能管理函数前，我们不得不对Nginx中内存管理的主要数据结构进行了解。

typedef struct {
    u_char               *last;
    u_char               *end;
    ngx_pool_t           *next;
    ngx_uint_t            failed;
} ngx_pool_data_t;

参数说明：last为当前当前可用空间的尾部边界地址，end为已使用空间的尾部地址，next为下一个pool的地址，failed用来记录内存分配失败。由此可以看出Nginx的内存pool是由链表结构构成。

struct ngx_pool_s {
    ngx_pool_data_t       d;
    size_t                max;
    ngx_pool_t           *current;
    ngx_chain_t          *chain;
    ngx_pool_large_t     *large;
    ngx_pool_cleanup_t   *cleanup;
    ngx_log_t            *log;
};

参数说明：d可理解为当前pool中可以分配的内存地址（其中包含下一个pool的地址），max为内存池最大可分配地址，current当前内存池pool结点地址，chain一个ngx_chain_t结构指针 ，large接需求大内存时内存地址链表，cleanup回调函数指针，log日志指针。

struct ngx_pool_large_s {
    ngx_pool_large_t     *next;
    void                 *alloc;
};

参数说明：next指向ngx_pool_large_t链表下一个单元，alloc大块内存的首地址，说明下Nginx数据结构中许多ngx_xxxxx_s 重命名为 ngx_xxxxx_t 此处ngx_pool_large_t 即为ngx_pool_large_s 结构

 

具体函数功能分析见二