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eSNACC的C運行時庫動態內存管理

本文研究eSNACC的C運行時庫動態內存管理。

eSNACC的運行時庫和代碼生成用的內存管理函數用的是統一的宏定義原型,但是支持用戶自己配置內存管理方案。eSNACC本身提供兩種內存管理方案:

一個是mem.h/c定義的直接分配;另一個是nibble-alloc.h/c定義的Nibble memory系統。

對內存管理的配置在asn-config.h中,現在代碼如下:

#ifdef USE_NIBBLE_MEMORY

#include 
"nibble-alloc.h"

#define Asn1Alloc( size)        NibbleAlloc (size)
#define Asn1Free( ptr)            /* empty */
#define CheckAsn1Alloc( ptr, env)    \
    
if ((ptr) == NULL)\
      longjmp (env, 
-27)

#else /* !USE_NIBBLE_MEMORY */

#include 
"mem.h"

#define Asn1Alloc( size)        Malloc (size)
#define Asn1Free( ptr)            Free (ptr)
#define CheckAsn1Alloc( ptr, env)    \
    
if ((ptr) == NULL)\
      longjmp (env, 
-27)

#endif /* USE_NIBBLE_MEMORY */

其中,eSNACC默認使用nibble memory.要記住的是:解碼器始終認為Asn1Alloc得到的內存一定是用0初始化好的!如果我們實現自己的內存方案,一定要記得這一點。

 

我們先來看看mem.h/c中的實現:

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

void    *Malloc PROTO ((int size));
void    *Realloc PROTO ((void *ptr, int newsize));
void    Free PROTO ((void *ptr));

/* malloc type */
#define MT( type)    (type *)Malloc (sizeof (type))


#ifdef __cplusplus
}

#endif

實現如下:

#include "mem.h"
#include 
<memory.h>

void* Malloc PARAMS ((size), int size)
{
    
void *retVal = malloc (size);

    
if (retVal == NULL)
    
{
        fprintf (stderr, 
"out of memory! bye!\n");
        fprintf (stderr, 
"tried to allocate %d byes\n", size);
        exit (
1);
    }


    memzero (retVal, size);
    
return retVal;

}
  /* Malloc */

void *Realloc PARAMS ((ptr, newsize),
    
void *ptr _AND_
    
int newsize)
{
    
void *retval = realloc (ptr, newsize);

    
if (retval == NULL)
    
{
        fprintf (stderr, 
"out of memory! bye!\n");
        fprintf (stderr, 
"tried to reallocate %d byes\n", newsize);
        exit (
1);
    }


    
return retval;
}


void Free PARAMS ((ptr),
    
void *ptr)
{
    free (ptr);
}
相當簡單,只是別忘了,在malloc之后,要先memzero再返回。

 

然后我們再來研究一下nibble memory:

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

    typedef 
struct NibbleBuf
    
{
        
char *start;
        
char *end;
        
char *curr;
        
struct NibbleBuf *next;
    }
 NibbleBuf;

    typedef 
struct NibbleMem
    
{
        NibbleBuf 
*firstNibbleBuf;
        NibbleBuf 
*currNibbleBuf;
        unsigned 
long incrementSize;
    }
 NibbleMem;

    
void InitNibbleMem PROTO ((unsigned long initialSize, unsigned long incrementSize));

    
void ShutdownNibbleMem();

    
void ServiceNibbleFault PROTO ((unsigned long size));

    
void *NibbleAlloc PROTO ((unsigned long size));

    
void ResetNibbleMem();


#ifdef __cplusplus
}

#endif

 

#include <malloc.h>
#include 
<string.h>
#include 
"asn-config.h"
#include 
"nibble-alloc.h"


NibbleMem 
*nmG = NULL;

void InitNibbleMem PARAMS ((initialSize, incrementSize),
    unsigned 
long initialSize _AND_
    unsigned 
long incrementSize)
{
    NibbleMem 
*nm;

    nm 
= (NibbleMem*) malloc (sizeof (NibbleMem));
    nm
->incrementSize = incrementSize;

    nm
->currNibbleBuf = nm->firstNibbleBuf = (NibbleBuf*)malloc (sizeof (NibbleBuf));
    nm
->firstNibbleBuf->curr = nm->firstNibbleBuf->start = (char*) malloc (initialSize);
    nm
->firstNibbleBuf->end = nm->firstNibbleBuf->start + initialSize;
    nm
->firstNibbleBuf->next = NULL;
    memzero (nm
->currNibbleBuf->start, initialSize);

    nmG 
= nm;/* set global */

}
  /* InitNibbleAlloc */


/*
 * alloc new nibble buf, link in, reset to curr nibble buf
 
*/

void ServiceNibbleFault PARAMS ((size),
    unsigned 
long size)
{
    NibbleMem 
*nm;
    unsigned 
long newBufSize;

    nm 
= nmG;

    
if (size > nm->incrementSize)
        newBufSize 
= size;
    
else
        newBufSize 
= nm->incrementSize;

    nm
->currNibbleBuf->next = (NibbleBuf*) malloc (sizeof (NibbleBuf));
    nm
->currNibbleBuf = nm->currNibbleBuf->next;
    nm
->currNibbleBuf->curr = nm->currNibbleBuf->start = (char*) malloc (newBufSize);
    nm
->currNibbleBuf->end = nm->currNibbleBuf->start + newBufSize;
    nm
->currNibbleBuf->next = NULL;
    memzero (nm
->currNibbleBuf->start, newBufSize);
}
 /* serviceNibbleFault */


/*
 * returns requested space filled with zeros
 
*/

void* NibbleAlloc PARAMS ((size),
    unsigned 
long size)
{
    NibbleMem 
*nm;
    
char *retVal;
    unsigned 
long ndiff;

    nm 
= nmG;
    
    
/* DAD - although error checking on the mallocs during
     * ServiceNibbleFault could be more robust, for now i'm
     * just going to avoid allocating really huge amounts
     * of memory (which can occur if the ASN.1 data has
     * become corrupted, and you were trying to decode).
     
*/

    
if(size > 1024*1024)    /* say roughly a meg for now */
        
return(0);

    
if ((nm->currNibbleBuf->end - nm->currNibbleBuf->curr) < (int)size)
         ServiceNibbleFault (size);

    retVal 
= nm->currNibbleBuf->curr;

    
/*
     * maintain word alignment
     
*/

    ndiff 
= size % sizeof (long);
    
if (ndiff != 0)
    
{
        nm
->currNibbleBuf->curr += size + sizeof (long- ndiff;

        
/*
         * this is a fix from Terry Sullivan <FCLTPS@nervm.nerdc.ufl.edu>
         *
         * makes sure curr does not go past the end ptr
         
*/

        
if (nm->currNibbleBuf->curr > nm->currNibbleBuf->end)
            nm
->currNibbleBuf->curr = nm->currNibbleBuf->end;
    }

    
else
        nm
->currNibbleBuf->curr += size;

    
return retVal;
}
  /* NibbleAlloc */



/*
 * frees all nibble buffers except the first,
 * resets the first to empty and zero's it
 
*/

void ResetNibbleMem()
{
    NibbleMem 
*nm;
    NibbleBuf 
*tmp;
    NibbleBuf 
*nextTmp;

    nm 
= nmG;

    
/*
     * reset first nibble buf
     
*/

    memzero (nm
->firstNibbleBuf->start, nm->firstNibbleBuf->curr - nm->firstNibbleBuf->start);

    nm
->firstNibbleBuf->curr = nm->firstNibbleBuf->start;

    
/*
     * free incrementally added nibble bufs
     
*/

    
for (tmp = nm->firstNibbleBuf->next; tmp != NULL; )
    
{
        free (tmp
->start);
        nextTmp 
= tmp->next;
        free (tmp);
        tmp 
= nextTmp;
    }


    
/* From ftp://ftp.cs.ubc.ca/pub/local/src/snacc/bugs-in-1.1 */
    nm
->firstNibbleBuf->next = NULL;
    nm
->currNibbleBuf = nm->firstNibbleBuf;

}
 /* ResetNibbleMem */

/*
 * frees all nibble buffers, closing this
 * NibbleMem completely
 
*/

void ShutdownNibbleMem()
{
    NibbleMem 
*nm;
    NibbleBuf 
*tmp;
    NibbleBuf 
*nextTmp;

    nm 
= nmG;
    nmG 
= NULL;
    
/*
     * free nibble bufs
     
*/

    
if (nm == NULL)
        
return;
    
for (tmp = nm->firstNibbleBuf; tmp != NULL; )
    
{
        free (tmp
->start);
        nextTmp 
= tmp->next;
        free (tmp);
        tmp 
= nextTmp;
    }


    free (nm);
}
 /* ShutdownNibbleMem */

這些代碼都比較簡單,而且都基本有注釋,所以就不多具體說了。只是對nibble memory方案的幾個注意點說一下:

1、如果使用nibble memory,那么在做任何編碼解碼操作之前,需要調用InitNibbleMem函數以初始化全局變量。

2、在程序最后,調用ShutdownNibbleMem銷毀nibble內存。

3、nibble memory在申請了內存塊之后無法釋放指定塊,也就是一直占用著,哪怕那塊數據也就不用了,除非Reset或者Shutdown,是不是考慮Asn.1解碼時分配臨時內存不多?

4、正如3中所說,其實nibble memory的效率主要來自于兩方面:一是一次分配一塊大內存來減少malloc;另外就是免除了free操作。不過對后者,個人感覺限制太死,會不會導致占用內存太多?

 

好了,eSNACC的內存方案就是這些了。如果你對這些都不滿意,可以很方便的修改asn-config.h來配置自己的方案。

 

 

posted on 2012-04-27 15:42 Tim 閱讀(458) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: eSNACC學習

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