linux进程阻塞的原因,释放大块内存时的阻塞问题

一、前言

在堆上申请和释放内存的性能不高，这应该是常识了，尤其释放大块内存时，耗时更长，甚至会阻塞其他线程。做性能优化时，一般会采用内存池等手段避免频繁的申请和释放内存。本文从内核的角度分析申请和释放内存时的阻塞瓶颈，及化解方法。

为了便于理解，本文从用户申请、访问、释放内存的角度出发，逐步深入探讨Linux的内存管理。本文以阻塞为线索，从堆内存和栈内存的区别，到malloc的原理，再到内存页的管理，逐步找出释放大块内存时阻塞的原因，然后再给出一种化解的方法。

限于篇幅，没有面面俱到的阐述，只介绍了和本文主旨相关的关键点。能力和时间有限，难免有纰漏甚至错误，欢迎指正。

二、堆和栈

2.1 栈内存

栈内存是线程预留的固定大小的内存空间，只需要移动栈顶指针就可以完成申请和释放内存，因此速度很快，但大小受限。

2.2 堆内存

堆内存是程序运行时动态申请的，所以需要考虑竞争、碎片等问题，所以申请和释放的速度慢一些，但是更灵活。本文主要讲述使用堆内存的场景。

三、malloc

在c语言中，堆内存一般是用malloc函数申请的。malloc负责向系统申请内存和维护缓存(bins)。malloc通过brk/sbrk或mmap向系统申请内存，区别在于前者是通过增长堆地址空间扩大内存区域