Heap使用及GC_EXTERNAL_ALLOC含义

本文介绍了如何使用DDMS中的Heap工具观察Java内存使用情况,并解释了GC_EXTERNAL_ALLOC的含义及涉及的内存分配机制,帮助开发者理解Java与JNI内存的区别及其在Android中的管理方式。

一、先说DDMS中的Heap的使用,通过它可以观察VM中的Java内存,但是无法查看通过JNI分配的内存

直接上图,废话少说。。。

图一:将要查看内存使用情况的项目Update heap

图二:操作项目,通过图表可以很直观查看虚拟机的使用内存

 

二:Android中GC_EXTERNAL_ALLOC的含义(转)

以下内容直接Ctrl C===》Ctrl V

问:

GC_EXTERNAL_ALLOC freed 297K, 49% free 3411K/6663K, external 24870K/26260K, paused 83ms
这里边的每个数字都是什么意思阿?
free 3411K/6663K和external 24870K/26260K,分别都是表示什么的阿?

 

自问自答:

前面Free的内存是VM中java使用的内存,external是指VM中通过JNI中Native的类中的malloc分配出的内存,例如Bitmap和一些Cursor都是这么分配的。
在Davilk中,给一个程序分配的内存根据机型厂商的不同,而不同,现在的大部分的是32M了,而在VM内部会把这些内存分成java使用的内存和 Native使用的内存,它们之间是不能共享的,就是说当你的Native内存用完了,现在Java又有空闲的内存,这时Native会重新像VM申请,而不是直接使用java的。
例如上边的例子
free 3411K/6663K和external 24870K/26260K
如果这时需要创建一个2M的Bitmap,Native现有内存26260-24870=1390K<2048k,因此他就会向Vm申请内存,虽然java空闲的内存是
6663-3411=3252>2048,但这部分内存Native是不能使用。
但是你现在去申请2M的Native内存,VM会告诉你无法分配的,因为现在已使用的内存已经接近峰值了32M(26260+6663=32923 ),所以现在就会成force close 报OOM
所以现在我们要检查我们的native内存的使用情况来避免OOM。

 

总结:通过Heap可以查看到Java使用内存情况,但是无法查看JNI使用内存的情况,所以遇到内存溢出时,项目要是调用到动态库的,就留意一下通过JNI申请的内存是否合理释放。


转:http://blog.youkuaiyun.com/zzp16/article/details/6719809


<think>我们正在讨论的是`heap_caps_aligned_alloc`函数,它是ESP-IDF(EspressifIoTDevelopmentFramework)中用于内存分配的一个函数,特别用于嵌入式系统。这个函数允许分配具有特定对齐要求的内存块,并且可以指定从哪个内存区域(capabilities)进行分配。###函数原型在ESP-IDF中,`heap_caps_aligned_alloc`函数的原型如下:```cvoid*heap_caps_aligned_alloc(size_talignment,size_tsize,uint32_tcaps);```###参数说明1.**alignment**:要求的内存对齐值。必须是2的幂,并且至少为`sizeof(void*)`(在32位系统中通常是4字节)。2.**size**:要分配的内存大小(以字节为单位)。3.**caps**:位掩码,表示内存应具有的能力。例如,`MALLOC_CAP_8BIT`表示需要8位可寻址的内存,`MALLOC_CAP_32BIT`表示需要32位可寻址的内存,`MALLOC_CAP_INTERNAL`表示内部内存(如SRAM),等等。###返回值成功时返回指向分配内存的指针,失败时返回`NULL`。###使用示例假设在嵌入式系统中,我们需要分配一个256字节的内存块,要求128字节对齐,并且从内部SRAM(具有8位访问能力)中分配。可以这样写:```c#include"esp_heap_caps.h"void*ptr=heap_caps_aligned_alloc(128,256,MALLOC_CAP_8BIT|MALLOC_CAP_INTERNAL);if(ptr==NULL){//处理分配失败}else{//使用分配的内存//...//释放内存heap_caps_free(ptr);}```###注意事项1.**对齐要求**:对齐值必须是2的幂,且至少为`sizeof(void*)`。常见的对齐值有4、8、16、32、64、128等。2.**内存能力**:通过`caps`参数可以指定内存的能力,这些能力标志在`esp_heap_caps.h`中定义。多个能力可以用按位或组合,表示分配的内存必须满足所有能力要求。3.**内存释放**:使用`heap_caps_free`来释放由`heap_caps_aligned_alloc`分配的内存。不要使用`free`,因为ESP-IDF中的堆管理是多堆的,`heap_caps_free`知道如何正确释放。4.**性能考虑**:对齐分配可能会增加内存碎片或分配时间,因此仅在必要时使用(如DMA缓冲区、SIMD指令要求的内存对齐等)。###典型应用场景1.**DMA传输**:DMA通常要求缓冲区按特定边界对齐(如4字节、16字节等)。2.**SIMD指令**:使用SIMD指令(如NEON、SSE)时,数据需要按16字节或32字节对齐。3.**自定义数据结构**:某些数据结构(如缓存行对齐)需要避免伪共享(falsesharing)时。###引用ESP-IDF编程指南中关于堆分配的部分提供了更多细节[^1]。§§相关问题§§1.在ESP32中,除了`heap_caps_aligned_alloc`,还有哪些内存分配函数?2.如何选择合适的内存能力标志(caps)?3.在嵌入式系统中,内存对齐分配有哪些常见问题?4.如何检测内存分配失败,并进行处理?</think>### heap_caps_aligned_alloc 在嵌入式系统中的使用指南 `heap_caps_aligned_alloc` 是 ESP-IDF(Espressif IoT Development Framework)中用于**对齐内存分配**的核心函数,专为满足嵌入式系统中严格的内存对齐需求设计,如 DMA 缓冲区、SIMD 指令或硬件外设访问等场景。 #### 函数原型 ```c void *heap_caps_aligned_alloc( size_t alignment, // 对齐边界(必须是2的幂) size_t size, // 分配字节数 uint32_t caps // 内存能力标志位 ); ``` #### 关键参数说明 1. **`alignment`** - 必须是 2 的幂(如 16, 32, 64) - 典型用例: - 16 字节对齐 → SSE/NEON 指令 - 32 字节对齐 → 缓存行优化 - 512 字节对齐 → 块设备 DMA 2. **`caps`**(内存能力标志) | 标志 | 适用场景 | |----------------------|----------------------------------| | `MALLOC_CAP_DMA` | DMA 缓冲区(要求物理连续) | | `MALLOC_CAP_32BIT` | 32位寻址空间(如 ESP32 PSRAM) | | `MALLOC_CAP_INTERNAL`| 内部 SRAM(低延迟访问) | | `MALLOC_CAP_SPIRAM` | 外部 SPI RAM(大容量存储) | #### 使用示例 **场景:分配 512 字节 DMA 缓冲区(64 字节对齐)** ```c #include "esp_heap_caps.h" // 分配对齐内存 void* dma_buf = heap_caps_aligned_alloc( 64, // 64字节对齐 512, // 512字节大小 MALLOC_CAP_DMA // DMA能力标志 ); if (dma_buf == NULL) { ESP_LOGE("MEM", "DMA 分配失败!"); } else { // 使用缓冲区... spi_send(dma_buf, 512); // 假设SPI发送函数 } // 必须使用配套释放函数 heap_caps_free(dma_buf); ``` #### 关键注意事项 1. **释放内存** 必须使用 `heap_caps_free()` 而非标准 `free()`,否则会导致堆损坏。 2. **对齐有效性** ```c // 验证对齐是否生效 assert(((uintptr_t)dma_buf & 0x3F) == 0); // 64字节对齐检查 ``` 3. **多堆支持** ESP-IDF 将内存划分为多个堆区域(内部 SRAM/外部 PSRAM),函数会自动选择满足 `caps` 的合适堆区[^1]。 4. **性能影响** - 对齐分配可能增加内存碎片 - 建议为频繁分配的对象使用内存池 #### 典型应用场景 | 场景 | 推荐对齐值 | 能力标志 | |--------------------|-----------|-----------------------| | SDIO 数据传输 | 512 字节 | `MALLOC_CAP_DMA` | | 图像处理缓冲区 | 16 字节 | `MALLOC_CAP_SPIRAM` | | 实时音频处理 | 32 字节 | `MALLOC_CAP_INTERNAL` | | 加密算法(AES-NI) | 64 字节 | `MALLOC_CAP_32BIT` | > **调试提示**:启用 `CONFIG_HEAP_DEBUG_DISABLE` 可检测内存越界,但会增加 20-30% 性能开销[^2]。
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