php内核探索笔记-内存的申请与释放

内存申请

PHP底层对内存的管理， 围绕着小块内存列表（free_buckets）、 大块内存列表（large_free_buckets）和 剩余内存列表（rest_buckets）三个列表来分层进行的。 ZendMM向系统进行的内存申请，并不是有需要时向系统即时申请， 而是由ZendMM的最底层（heap层）先向系统申请一大块的内存，通过对上面三种列表的填充， 建立一个类似于内存池的管理机制。这样做的好处是避免了PHP向系统频繁的内存申请操作；缺点是随着程序的运行时间的变长， 内存的使用情况会“越来越多”（PHP5.2及更早版本）。

在php中可以调用emalloc函数来实现ZendMM代替系统级的内存分配。

在emalloc中判断是否进行ZendMM管理，如果未采用则调用_malloc函数进行内存分配。（这里的_malloc可以是malloc，win32，mmap_anon，mmap_zero中的一种）

不使用ZendMM进行内存管理，唯一的用途是打开enable-debug开关后， 可以更方便的追踪内存的使用情况。

php申请流程

内存检查。 对要申请的内存大小进行检查，如果太大（超出memory_limit则报 Out of Memory）;

如果命中缓存，使用fastcache得到内存块(详见第五节)，然后直接进行第5步;

在ZendMM管理的heap层存储中搜索合适大小的内存块,在这一步骤ZendMM通过与ZEND_MM_MAX_SMALL_SIZE进行大小比较， 把内存请求分为两种类型：large和small。small类型的的请求会先使用zend_mm_low_bit函数在mm_heap中的free_buckets中查找，未找到则使用与large类型相同的方式：使用zend_mm_search_large_block函数在“大块”内存（_zend_mm_heap->large_free_buckets）中进行查找。如果还没有可以满足大小需求的内存，最后在rest_buckets中进行查找。 也就是说，内存的分配是在三种列表中小到大进行的。找到可以使用的block后，进行第5步;

如果经过第3步的查找还没有找到可以使用的资源（请求的内存过大），需要使用ZEND_MM_STORAGE_ALLOC函数向系统再申请一块内存（大小至少为ZEND_MM_SEG_SIZE），然后直接将对齐后的地址分配给本次请求。跳到第6步;

使用zend_mm_remove_from_free_list函数将已经使用block节点在zend_mm_free_block中移除;

内存分配完毕，对zend_mm_heap结构中的各种标识型变量进行维护，包括large_free_buckets，peak，size等;

返回分配的内存地址;

内存释放

ZendMM在内存销毁的处理上采用与内存申请相同的策略，当程序unset一个变量或者是其他的释放行为时， ZendMM并不会直接立刻将内存交回给系统，而是只在自身维护的内存池中将其重新标识为可用。按照内存的大小整理到上面所说的三种列表（small,large,free）之中，以备下次内存申请时使用。

释放流程

内存的销毁首先要进行是否放回cache的判断。如果内存的大小满足ZEND_MM_SMALL_SIZE并且cache还没有超过系统设置的ZEND_MM_CACHE_SIZE，那么，当前内存块zend_mm_block就会被放回mm_heap->cache中。

根据当前要销毁的内存块mm_block在zend_mm_heap 双向链表中所处的位置进行不同的操作。

如果下一个节点还是free的内存，则将下一个节点合并;

如果上一相邻节点内存块为free，则合并到上一个节点;

如果只是普通节点，刚使用 zend_mm_add_to_free_list或者zend_mm_del_segment 进行回收。