面向结构体数据布局优化的高效内存管理

面向结构体数据布局优化的内存池由于自身的使用特点,在传统的内存管理方式下,扩展内存需要移动数据,代价很高。为了避免移动数据,提高内存池性能,该文设计实现了基于共享内存地址映射技术的零数据移动内存管理系统DM3,辅助内存池管理内存。DM3利用POSIX标准编程接口提供的共享内存机制,在用户层操控物理内存到程序虚地址空间的映射,实现高效内存管理。首先,DM3针对结构体数据布局优化的内存使用特点,选择特定地址空间分配,既照顾到内存池扩展需求,又避免影响程序中其他内存请求。其次,在已分配的地址空间不能满足进一步扩展需求时,DM3通过内存地址重映射,实现地址空间转移而避免实际移动数据。通过在多个操作系统上的实验比较了DM3和传统的realloc方式,结果表明:DM3系统性能优越,最高可获得9.76倍加速比。DM3使用POSIX标准实现,具有跨平台移植性和易用性。应用DM3管理内存有效地增加了内存池性能。     

一种基于数据依赖关系的内存安全性检测方法

内存安全问题已成为影响C/C++程序正确性和可靠性的主要因素。一些现有的静态代码检测工具无法识别全局变量+跨函数内存管理的内存泄露和未定义越界访问这两种缺陷,且其他动态代码检测工具,因需要在运行时进行插桩等操作,会增加额外的开销导致检测效率慢。为解决这些问题,采用LLVM 15提出一种基于中间语言数据依赖关系的内存安全性检测方法,该方法通过获取并分析LLVM中间语言中指令之间的数据依赖,从而进行判断得出结果。在软件保障参考数据集SARD上的相关测试用例集验证了该方法的有效性,相比现有方法,该方法可以检测这两种内存安全性缺陷。     

从内存结构谈内存管理

对计算机内存结构做了详尽分析，指出只有正确使用高版本DOS操作系统提供的设备驱动程序，才能真正合理高效地使用计算机宝贵资源－内存。     

浅析伙伴系统的分配与回收

分配效率、碎片问题是操作系统中内存分配的两大问题。一个好的分配器应该能够快速地满足各种大小的分配要求，同时不能产生大量的碎片浪费空间。基于数据结构中的伙伴系统的分配与回收思想给出了一个有效的算法。     

基于源代码的内存泄漏静态分析方法

在很多大型C、C++程序中,内存泄漏是一种十分常见的问题.内存泄漏是很难识别的,因为它唯一的特征就是内存消耗的增长.对内存泄漏产生的原因进行了分析,并且提出了一种基于可执行源码的静态分析方法.对可执行源码进行预处理,生成抽象语法树和控制流图,并且计算出所有可达路径,然后在每条可达路径上进行内存泄漏故障的检测和分析.此方法已在缺陷检测系统(DTS)中进行验证,通过对大量GCC开源工程的测试,证实本方法有效的检测出内存泄漏的故障.     

零拷贝技术在网络流量控制系统中的应用

分析数据包的传输过程,分析数据拷贝操作的CPU消耗和时间代价,并研究当前的零拷贝技术PF_RING,设计出一种改进的基于操作系统的零拷贝实现方法,该方法利用Linux的内存共享和DMA技术实现数据包传输过程中内存的零拷贝,同时解决了同步问题,优化了Linux的内存管理,该方法能消除数据包传输过程中内存拷贝对CPU的消耗,缩短数据包行走路径,并进行了测试,结果表明应用零拷贝后系统效率提升明显.     

Java虚拟机中内存管理机制研究

分析了Java虚拟机中的内存管理机制,对Java虚拟机中的垃圾回收算法进行了研究,讨论了各种垃圾回收算法的特点及适用范围,提出了通过使用不同类型的引用对象来合理分配利用虚拟机内存,并对编程中如何合理使用Java虚拟机内存提出了几点建议.     

VxWorks内存管理机制研究及改进

对于没有内存管理单元MMU机制的嵌入式系统,采用实存储器管理策略的关键问题是有效、安全、可靠地使用内存。文中通过研究嵌入式开发对内存管理的基本要求、嵌入式开发内存管理的关键问题和VxWorks内存管理机制,给出了新的内存分配方案,即把除VxWorks系统保留内存以外的内存分为三种类型进行管理:固定大小的缓冲池、动态可变的堆以及由各种固定大小的缓冲区组成的队列。这种分配方案有效的满足了不同上层应用使用内存的需求,并且有效地避免了内存碎片问题。     

基于语义抽象的内存访问错误检测

为了检测内存访问错误,提出了一种基于语义抽象的内存访问错误检测方法,通过对程序具体语义的完备近似抽象,对相关约束变量操作的精确检验,以及控制流图遍历中的函数信息收集,能够在过程间完备地静态检测C程序源代码中的内存访问边界错误.通过将程序分析和程序验证相结合,提高内存检查的自动化和准确性.原型实现表明了方法的有效性.     

内存池在Vxworks系统内存管理中应用

实时性、可靠性是嵌入式应用使用自己的内存管理程序的要求。概要地分析了嵌入式操作内存管理的实现原理，在此基础上详细阐述内存池的算法，并描述了它的实现方法。