memcached深度分析(2)

　　这个函数 fork 了整个进程之后，父进程就退出，接着重新定位 STDIN 、 STDOUT 、 STDERR 到空设备， daemon 就建立成功了。

　　Memcached 本身的启动过程，在 memcached.c 的 main 函数中顺序如下：

　　1 、调用 settings_init() 设定初始化参数

　　2 、从启动命令中读取参数来设置 setting 值

　　3 、设定 LIMIT 参数

　　4 、开始网络 socket 监听(如果非 socketpath 存在)( 1.2 之后支持 UDP 方式)

　　5 、检查用户身份( Memcached 不允许 root 身份启动)

　　6 、如果有 socketpath 存在，开启 UNIX 本地连接(Sock 管道)

　　7 、如果以 -d 方式启动，创建守护进程(如上调用 daemon 函数)

　　8 、初始化 item 、 event 、状态信息、 hash 、连接、 slab

　　9 、如设置中 managed 生效，创建 bucket 数组

　　10 、检查是否需要锁定内存页

　　11 、初始化信号、连接、删除队列

　　12 、如果 daemon 方式，处理进程 ID

　　13 、event 开始，启动过程结束， main 函数进入循环。

　　在 daemon 方式中，因为 stderr 已经被定向到黑洞，所以不会反馈执行中的可见错误信息。

　　memcached.c 的主循环函数是 drive_machine ，传入参数是指向当前的连接的结构指针，根据 state 成员的状态来决定动作。

　　Memcached 使用一套自定义的协议完成数据交换，它的 protocol 文档可以参考： http://code.sixapart.com/svn/memcached/trunk/server/doc/protocol.txt

　　在API中，换行符号统一为\r\n

　　Memcached的内存管理方式

　　Memcached有一个很有特色的内存管理方式，为了提高效率，它使用预申请和分组的方式管理内存空间，而并不是每次需要写入数据的时候去malloc，删除数据的时候free一个指针。Memcached使用slab->chunk的组织方式管理内存。

　　1.1和1.2的slabs.c中的slab空间划分算法有一些不同，后面会分别介绍。

　　Slab可以理解为一个内存块，一个slab是memcached一次申请内存的最小单位，在memcached中，一个slab的大小默认为 1048576字节(1MB)，所以memcached都是整MB的使用内存。每一个slab被划分为若干个chunk，每个chunk里保存一个 item，每个item同时包含了item结构体、key和value(注意在memcached中的value是只有字符串的)。slab按照自己的 id分别组成链表，这些链表又按id挂在一个slabclass数组上，整个结构看起来有点像二维数组。slabclass的长度在1.1中是21，在 1.2中是200。

　　slab有一个初始chunk大小，1.1中是1字节，1.2中是80字节，1.2中有一个factor值，默认为1.25

　　在1.1中，chunk大小表示为初始大小*2^n，n为classid，即：id为0的slab，每chunk大小1字节，id为1的slab，每 chunk大小2字节，id为2的slab，每chunk大小4字节……id为20的slab，每chunk大小为1MB，就是说id为20的slab里只有一个chunk：

void slabs_init(size_t limit) {
    int i;
    int size=1;
 
    mem_limit = limit;
    for(i=0; i<=POWER_LARGEST; i++, size*=2) {
        slabclass[i].size = size;
        slabclass[i].perslab = POWER_BLOCK / size;
        slabclass[i].slots = 0;
        slabclass[i].sl_curr = slabclass[i].sl_total = slabclass[i].slabs = 0;
        slabclass[i].end_page_ptr = 0;
        slabclass[i].end_page_free = 0;
        slabclass[i].slab_list = 0;
        slabclass[i].list_size = 0;
        slabclass[i].killing = 0;
    }
 
    /* for the test suite:  faking of how much we've already malloc'd */
    {
        char *t_initial_malloc = getenv("T_MEMD_INITIAL_MALLOC");
        if (t_initial_malloc) {
            mem_malloced = atol(getenv("T_MEMD_INITIAL_MALLOC"));
        }
    }
 
    /* pre-allocate slabs by default, unless the environment variable
       for testing is set to something non-zero */
    {
        char *pre_alloc = getenv("T_MEMD_SLABS_ALLOC");
        if (!pre_alloc || atoi(pre_alloc)) {
            slabs_preallocate(limit / POWER_BLOCK);
        }
    }
}

　　在1.2中，chunk大小表示为初始大小*f^n，f为factor，在memcached.c中定义，n为classid，同时，201个头不是全部都要初始化的，因为factor可变，初始化只循环到计算出的大小达到slab大小的一半为止，而且它是从id1开始的，即：id为1的slab，每 chunk大小80字节，id为2的slab，每chunk大小80*f，id为3的slab，每chunk大小80*f^2，初始化大小有一个修正值 CHUNK_ALIGN_BYTES，用来保证n-byte排列 (保证结果是CHUNK_ALIGN_BYTES的整倍数)。这样，在标准情况下，memcached1.2会初始化到id40，这个slab中每个 chunk大小为504692，每个slab中有两个chunk。最后，slab_init函数会在最后补足一个id41，它是整块的，也就是这个 slab中只有一个1MB大的chunk：

原文转自：http://www.uml.org.cn/sjjm/201411134.asp