ptmalloc一些细节流程

• chunk 容器

1. Bins

• ptmalloc统一管理heap和mmap区的chunk，避免了频繁的系统调用，一共维护了128个bin，使用数组来存储，所有的bin都是双向链表。

2.Fast Bins

• • 对于不大于max_fast的chunk加入fast bins,标志位P不改变（为了不使其合并），在认为内存碎片太多时会将其合并加入unsorted bin。

3.Unsorted Bin

• • 对于回收的chunk大于max_fast或合并完的 fast bin 会加在这里，在fast bin中没有找到合适的chunk后，会在这里找，如果没有将其加入到合适的bin中，相当于其他bin的高速缓存。

4.Top chunk

• • 在sub_heap的最高处不属于任何chunk，总是在small bin 和large bin 后考虑，与收缩条件息息相关。

5.mmap chunk

• • 申请的内存足够大时，直接使用mmap向系统申请资源，同时释放时也是直接解除映射。

6.Last remainder

• • 一种特殊的chunk，不属于任何bin，当需要分配一个small chunk时，没有相应的chunk，last remainder chunk会分裂成两个，一个返回给用户，另一个变成新的last remainder chunk。
• 核心结构

1. 对于主分配区，使用了静态全局的结构体定义（malloc_par），保证只有一份。
2. 对于非主分配区，由多个sub_heap组成。第一个sub_heap中，最顶端是heap_info，接下来是malloc_state的实例(保存了分配去相应的信息)，接下来是chunk。heap_info中利用单链表将sub_heap连接起来，后续的sub_heap由heap_info和chunk构成。

• 初始化

1. 分配区的初始化：首先遍历所有的bins，修改指针指向，设置了全局变量global_max_fast，在主分配区初始化时赋值，最后初始化top_chunk。
2. ptmalloc初始化：

• 调用malloc前定义了hooks函数，对ptmalloc进行初始化，对于多线程的ptmalloc，同时需要调用pthread_initilaize初始化pthread。
• 定义了判断是否初始化过的全局变量_malloc_initalized(值为1时说明初始化完成)。
• 初始化全局锁list_lock用于同步分配区的单向循环链表，创建线程私有实例arena_key只想主分配区，以后每次分配内存后调整arena_key使不总在一个分配区分配资源。
• 初始化fork子进程时调用的回调函数：在本线程fork子进程时，调用ptmalloc_lock_all()获得所有分配区的锁，当子进程创建完毕时，父进程调用ptmalloc_unlock_all()重新unlock每个分配区的锁，子进程调用ptmallic_unlock_all2()重新初始化每个分配区的锁。对于从父进程继承的锁不安全会造成内存泄漏，所以需要重新初始化。另外对于递归fork子进程时，使用了atfork_recursive_cntr引用计数，方便父进程正确解锁。

• 获取分配区：（PER_THREAD开启）首先尝试从分配区的free_list中获得一个分配区（由父进程继承而来），如果没有则尝试重用分配区，如果仍然没有则创建新的分配区。
• 当_int_malloc()函数尝试从fast bins,last remainder chunk,small bins,large bins和top chunk都失败都就会使用sysMalloc()函数直接向系统申请内存用于分配所需的chunk。