Memory management Windows Vista和Windows 7上使用heap_NO_SERIALIZE的堆内存函数速度降低约100倍的原因

我正试图追踪WindowsVista和Windows7中堆内存功能的巨大减速（我没有在任何服务器版本上进行测试）。这种情况根本不会发生在Windows XP上，只会发生在Microsoft较新的操作系统上

我最初在Windows上编写PHP时遇到了这个问题。脚本本身似乎以预期的速度运行，但是在脚本执行之后，我在内部PHP关闭函数中遇到了1-2秒的延迟。启动调试后，我发现这与PHP内存管理器使用的

HeapAlloc

/

HeapFree

/

heapreloc

有关

我追溯到在堆函数上使用标志

HEAP\u NO\u SERIALIZE

：

#ifdef ZEND_WIN32
#define ZEND_DO_MALLOC(size) (AG(memory_heap) ? HeapAlloc(AG(memory_heap), HEAP_NO_SERIALIZE, size) : malloc(size))
#define ZEND_DO_FREE(ptr) (AG(memory_heap) ? HeapFree(AG(memory_heap), HEAP_NO_SERIALIZE, ptr) : free(ptr))
#define ZEND_DO_REALLOC(ptr, size) (AG(memory_heap) ? HeapReAlloc(AG(memory_heap), HEAP_NO_SERIALIZE, ptr, size) : realloc(ptr, size))
#else
#define ZEND_DO_MALLOC(size) malloc(size)
#define ZEND_DO_FREE(ptr) free(ptr)
#define ZEND_DO_REALLOC(ptr, size) realloc(ptr, size)
#endif

和（实际设置函数

start\u memory\u manager

中的

HeapAlloc

/

HeapFree

/

heapreloc

）的默认值）：

#ifdef ZEND_WIN32
    AG(memory_heap) = HeapCreate(HEAP_NO_SERIALIZE, 256*1024, 0);
#endif

我删除了

HEAP\u NO\u SERIALIZE

参数（替换为0），它修复了这个问题。脚本现在可以在CLI和SAPI Apache 2版本中快速清理。这是针对PHP4.4.9的，但是PHP5和PHP6源代码（在开发中）在调用中包含相同的标志

我不确定我所做的是否危险。这都是PHP内存管理器的一部分，因此我必须进行一些挖掘和研究，但这带来了一个问题：

为什么在Windows Vista和Windows 7上使用

heap\u NO\u SERIALIZE

时堆内存功能会这么慢？

在研究这个问题时，我想出了一个很好的答案。请阅读博客文章，其中海报解释了这个问题，并提供了一个测试用例（源代码和二进制文件都可用）来突出这个问题

我在Windows7 x64四核8GB机器上的测试结果为43836。哎哟没有

HEAP\u NO_SERIALIZE

标志的相同结果是655，在我的例子中大约快了70倍

P>最后，在Visual C++ 6中使用了<代码> MalC/< >代码>免费<代码>或<代码>新< /代码> /<代码>删除>代码>，这些程序似乎都会对这些新平台产生影响。Visual C++ 2008编译器默认不为这些函数/操作符设置此标志，因此它们不会受到影响，但这仍然会影响很多程序！p> 我鼓励您下载概念验证并尝试一下。这个问题解释了为什么我在Windows上的普通PHP安装是爬行的，也解释了为什么Windows Vista和Windows 7有时看起来比较慢

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更新2010-01-26:我收到了微软的回复，称（LFH）实际上是持有任何可观数量分配的堆的默认策略。在WindowsVista中，他们重新组织了大量代码，以删除额外的数据结构和代码路径，这些结构和路径不再是处理堆API调用的常见情况的一部分。使用

HEAP\u NO\u SERIALIZE

标志，并且在某些调试情况下，它们不允许使用LFH，因此我们在通过HEAP manager的缓慢且优化程度较低的路径上陷入困境。所以强烈建议不要使用

HEAP\u NO\u SERIALIZE

，因为您将错过LFH的所有工作以及Windows HEAP API中的任何未来工作。

我注意到的第一个区别是Windows Vista始终使用低碎片堆（LFH）。windowsxp似乎没有<因此，Windows Vista中的code>RtlFreeHeap缩短了很多--所有工作都委托给

RtlpLowFragHeapFree

。以及它在各种操作系统中的存在。注意顶部的红色警告

（备注部分）： Windows XP、Windows Server 2003和 带修补程序KB 816542的Windows 2000：

旁白列表是一种快速记忆 包含 只有固定大小的块。撇开 默认情况下，为堆启用列表 支持他们以开始 Windows Vista、旁白列表 未使用，LFH由启用 默认值

另一条重要信息：LFH和

NO_SERIALIZE

是互斥的（两者不能同时激活）。结合

从 Windows Vista、旁白列表 不用

这意味着在Windows Vista中设置

NO_SERIALIZE

将禁用LFH，但根据上面的引文，LFH不会（也不能）退回到标准的旁白列表（作为快速替换）。我不清楚Windows Vista在未指定

NO_SERIALIZE

时使用什么堆分配策略。从它的性能来看，它似乎使用了一些非常幼稚的东西

更多信息： 查看

allocpeed.exe的几个堆栈快照，它似乎总是处于就绪状态（未运行或等待），并且处于HeapFree的TryInterCriticalSection中，并将CPU固定在接近100%的负载下40秒。（在Windows Vista上。）

快照示例：

ntdll.dll!RtlInterlockedPushEntrySList+0xe8
ntdll.dll!RtlTryEnterCriticalSection+0x33b
kernel32.dll!HeapFree+0x14
allocspeed.EXE+0x11ad
allocspeed.EXE+0x1e15
kernel32.dll!BaseThreadInitThunk+0x12
ntdll.dll!LdrInitializeThunk+0x4d

这很奇怪，因为
NO_SERIALIZE
精确地告诉它跳过锁获取。有些东西不合逻辑

这是一个只能回答的问题：）
Oops，谢谢。末端被截断了！您可以在两个不同的操作系统中比较ntdll中RtlFreeHeap的代码，看看是否有任何明显的差异。因此，原来包含AllocPeed.exe应用程序和源代码的链接已失效。我没有后援。有人有副本吗？：）另外，您是如何分析ntdll函数的？
dumpbin/disasm ntdll.dll>dump.txt
然后是
gvim dump.txt
。看起来删除查找列表是由于可能的堆利用。请参阅并很好地找到re:lookaside List的删除。接受此答案。出色的研究亚历克斯。我认为除了微软自己，我们不会从任何人那里得到更好的答案。