内存管理(AWE)——例程源码完成端口通讯服务器(IOCP Socket Server)设计(二)

有牛人曾经说过,服务器玩的就是内存。仔细想想,确实是如此。服务器对内存的需求是巨大的,对内存的要求也是苛刻的。如何在内存管理上下功夫使服务器性能达到一个质的飞跃,是服务器设计中的首要解决的问题。 说到内存,我想刚开始设计服务器的人会说,不就申请释放吗,有什么难呢。从操作步骤来说,确实就这么两个,没有再多了的工作了。当我们采用虚拟内存分配或堆分配从操作系统获取内存的时候,总以为我们获得了足够的内存就可以让服务器安心工作了。但事情并未就这么简单,操作系统在一定条件下,还可以征用已经分配给你的物理内存,它会将你的物理内存数据复制到页交换文件中,然后把本来给你的物理内存再分配给别的进程,当你的进程访问你所获得的虚拟地址集的数据时,它会再找个空(或许也是从别的进程征用)的物理内存,再从页交换文件里面调出你原来的数据放回到新的物理内存里面,并将这个物理内存映射到你申请的虚拟内存地址集内(有关这项内容请参考操作系统的内存管理)。这个过程是相当耗费CPU资源且十分缓慢的,尤其是对硬盘虚拟内存文件的读写。其它大道理本文不多说,关于操作系统内存管理的原理可以从《Windows核心编程》、《Windows操作系统》、《操作系统》等书籍上了解。 我们可以使用lookaside lists技术来重新使用已经分配的内存的,或者使用SetWorkingSetSize来设置标志告知操作系统不要交换我的内存,但不外乎多一次操作而已。这个操作到底消耗多少的CPU资源,本人也没有考究过,但从性能要求的角度来说,多一事不如少一事。本文讨论的内存管理,将采用AWE(地址窗口化扩展)的技术,将申请到的物理内存保留为非分页内存,这部分的内存不会被页交换文件所交换,关于AWE请参阅以上提到的书籍。(下面提到的“内存管理”,将仅针对应用程序自己的内存管理功能模块(下文称之为内存管理器)而言,已非上面提到的操作系统的内存管理。) 衡量内存管理器性能的有两个,一个是内存分配时的效率(分配效率),另一个内存交还时的效率(释放效率),亦即二者操作的时间性,这个时间越短那么可以认为它的效率越高。下面的讨论,假定内存管理器是以页为最小分配单位,至于页的大小是多少才合适,稍后再说。