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Ubuntu 下 nginx-1.24.0 源码分析 - ngx_memalign函数

news 来源：原创 2025/4/29 17:10:33

`ngx_memalign`

声明在 src/os/unix/ngx_alloc.h

/*
 * Linux has memalign() or posix_memalign()
 * Solaris has memalign()
 * FreeBSD 7.0 has posix_memalign(), besides, early version's malloc()
 * aligns allocations bigger than page size at the page boundary
 */

#if (NGX_HAVE_POSIX_MEMALIGN || NGX_HAVE_MEMALIGN)

void *ngx_memalign(size_t alignment, size_t size, ngx_log_t *log);

#else

#define ngx_memalign(alignment, size, log)  ngx_alloc(size, log)

#endif

注释部分
/*
 * Linux has memalign() or posix_memalign()
 * Solaris has memalign()
 * FreeBSD 7.0 has posix_memalign(), besides, early version's malloc()
 * aligns allocations bigger than page size at the page boundary
 */
作用：

这段注释描述了不同操作系统提供的内存对齐分配函数。
Linux 提供了两种内存对齐函数：memalign() 和 posix_memalign()。
Solaris 提供了 memalign()。
FreeBSD 7.0 提供了 posix_memalign()，并且在早期版本中，malloc() 对大于页面大小的内存分配会自动对齐到页面边界。

条件编译宏
#if (NGX_HAVE_POSIX_MEMALIGN || NGX_HAVE_MEMALIGN) 
作用：

这是一个条件编译指令，用于判断当前系统是否支持 posix_memalign() 或 memalign()。
NGX_HAVE_POSIX_MEMALIGN 和 NGX_HAVE_MEMALIGN 是预定义的宏，通常由 Nginx 的配置脚本（如 configure 脚本）根据目标系统的特性设置。
如果系统支持 posix_memalign()，则 NGX_HAVE_POSIX_MEMALIGN 被定义为 1。
如果系统支持 memalign()，则 NGX_HAVE_MEMALIGN 被定义为 1。

在 objs/ngx_auto_config.h
#ifndef NGX_HAVE_POSIX_MEMALIGN
#define NGX_HAVE_POSIX_MEMALIGN  1
#endif


#ifndef NGX_HAVE_MEMALIGN
#define NGX_HAVE_MEMALIGN  1
#endif
NGX_HAVE_POSIX_MEMALIGN

NGX_HAVE_MEMALIGN

都被定义为 1

所以 #if (NGX_HAVE_POSIX_MEMALIGN || NGX_HAVE_MEMALIGN) 成立

定义 ngx_memalign 函数
void *ngx_memalign(size_t alignment, size_t size, ngx_log_t *log);
alignment：指定内存对齐的字节边界（例如 16 字节、64 字节等）。
size：需要分配的内存大小。
log：日志对象，用于记录错误或调试信息。

实现

在 src\os\unix\ngx_alloc.c

#if (NGX_HAVE_POSIX_MEMALIGN)

void *
ngx_memalign(size_t alignment, size_t size, ngx_log_t *log)
{
    void  *p;
    int    err;

    err = posix_memalign(&p, alignment, size);

    if (err) {
        ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, log, err,
                      "posix_memalign(%uz, %uz) failed", alignment, size);
        p = NULL;
    }

    ngx_log_debug3(NGX_LOG_DEBUG_ALLOC, log, 0,
                   "posix_memalign: %p:%uz @%uz", p, size, alignment);

    return p;
}

#if (NGX_HAVE_POSIX_MEMALIGN) 条件成立

使用

gcc -E src/os/unix/ngx_alloc.c \
	-I src/core \
	-I src/event \
	-I src/event/modules \
	-I src/os/unix \
	-I objs \
	> ngx_alloc_preprocessed.c

查看处理后的输出文件，查找 ngx_memalign

void *
ngx_memalign(size_t alignment, size_t size, ngx_log_t *log)
{
    void *p;
    int err;

    err = posix_memalign(&p, alignment, size);

    if (err) {
        if ((log)->log_level >= 1) ngx_log_error_core(1, log, err, "posix_memalign(%uz, %uz) failed", alignment, size)
                                                                         ;
        p = 
# 62 "src/os/unix/ngx_alloc.c" 3 4
           ((void *)0)
# 62 "src/os/unix/ngx_alloc.c"
               ;
    }

   
                                                                     ;

    return p;
}

可以确定当下环境中所使用的具体实现是调用 posix_memalign 函数的这一个

详解

函数定义
void *
ngx_memalign(size_t alignment, size_t size, ngx_log_t *log)
作用：定义了一个函数 ngx_memalign，用于分配一块对齐的内存。
参数：
alignment：指定内存对齐的边界（以字节为单位）。例如，8 表示分配的内存地址必须是 8 的倍数。
size：需要分配的内存大小（以字节为单位）。
log：指向一个日志对象，用于记录错误或调试信息。

返回值 ：返回分配的内存指针（void * 类型），如果分配失败则返回 NULL。

变量声明
void  *p;
int    err;
作用：
p：用于存储分配的内存地址。
err：用于存储 posix_memalign 函数的返回值，表示分配操作的结果。

调用 posix_memalign 分配内存
err = posix_memalign(&p, alignment, size);
作用：
调用 POSIX 标准库函数 posix_memalign，尝试分配一块满足对齐要求的内存。
参数说明：
&p：指向存储分配结果的指针地址。
alignment：对齐边界。
size：需要分配的内存大小。

返回值：
如果分配成功，posix_memalign 返回 0，并将分配的内存地址存储到 p 中。
如果分配失败，返回非零的错误码（如 EINVAL 或 ENOMEM）

posix_memalign

posix_memalign 函数-CSDN博客

错误处理
if (err) {
    ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, log, err,
                  "posix_memalign(%uz, %uz) failed", alignment, size);
    p = NULL;
}
作用：
如果 posix_memalign 返回非零值（即分配失败），执行以下操作：
调用 ngx_log_error 记录错误日志。
日志级别为 NGX_LOG_EMERG，表示这是一个严重的错误。
日志内容包括错误码 err 和具体的分配参数（alignment 和 size）。

将 p 设置为 NULL，确保函数在分配失败时返回一个无效指针。

调试日志
ngx_log_debug3(NGX_LOG_DEBUG_ALLOC, log, 0,
               "posix_memalign: %p:%uz @%uz", p, size, alignment);
作用：
调用 ngx_log_debug3 记录调试信息。
日志内容包括：
分配的内存地址 p。
分配的内存大小 size。
对齐边界 alignment。