ベンチマークはVirtualAllocについてとGCHandleについての2つのうちVirtualAllocのテストコードとテスト結果を伝えます。
以下は多分コピペでいけるでしょう。
using System;
using System.Text;
using System.Collections.Generic;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Diagnostics;
using System.Reflection;
using System.Security;
using System.Reflection.Emit;
public enum FreeType {
DECOMMIT=0x4000,
RELEASE=0x8000
}
public enum AllocationType {
COMMIT=0x1000,
PHYSICAL=0x400000,
RESERVE=0x2000,
RESET=0x80000,
TOP_DOWN=0x100000,
WRITE_WATCH=0x200000
}
public enum eProtect:uint {
PAGE_NOACCESS=0x0001,
PAGE_READONLY=0x0002,
PAGE_READWRITE=0x0004,
PAGE_WRITECOPY=0x0008,
PAGE_EXECUTE=0x0010,
PAGE_EXECUTE_READ=0x0020,
PAGE_EXECUTE_READWRITE=0x0040,
PAGE_EXECUTE_WRITECOPY=0x0080,
PAGE_GUARD=0x0100,
PAGE_NOCACHE=0x0200,
PAGE_WRITECOMBINE=0x0400
}
public static class テスト {
[SuppressUnmanagedCodeSecurity]
[DllImport("kernel32")]
public static extern bool GetSystemInfo(out SYSTEM_INFO lpSystemInfo);
public struct SYSTEM_INFO {
public Int32 dwOemId;
public Int32 dwPageSize;
public Int32 lpMinimumApplicationAddress;
public Int32 lpMaximumApplicationAddress;
public Int32 dwActiveProcessorMask;
public Int32 dwNumberOfProcessors;
public Int32 dwProcessorType;
public Int32 dwAllocationGranularity;
public Int32 dwProcessorLevel;
public Int32 dwProcessorRevision;
}
public static SYSTEM_INFO SYSTEM_INFO変数;
[SuppressUnmanagedCodeSecurity]
[DllImport("kernel32")]
public static extern IntPtr VirtualAlloc(IntPtr lpAddress,Int32 dwSize,AllocationType flAllocationType,eProtect flProtect);
[SuppressUnmanagedCodeSecurity]
[DllImport("kernel32")]
public static extern bool VirtualFree(IntPtr lpAddress,Int32 dwSize,FreeType dwFreeType);
public static void 初期化() {
GetSystemInfo(out SYSTEM_INFO変数);
下位を残すANDビット=SYSTEM_INFO変数.dwAllocationGranularity-1;
上位を残すANDビット=~下位を残すANDビット;
}
const Int32 バイト数=1024*1024*1024;
static void 解放(IntPtr p,Int32 ブロックバイト数) {
if(VirtualFree(p,ブロックバイト数,FreeType.DECOMMIT)==false) {
throw new ApplicationException();
}
if(VirtualFree(p,0,FreeType.RELEASE)==false) {
throw new ApplicationException();
}
}
static void 確保テスト(Int32 ブロックバイト数) {
var ブロック数=バイト数/ブロックバイト数;
var ブロック配列=new IntPtr[ブロック数];
var VirtualAlloc速度=Stopwatch.StartNew();
for(var a=0;a<ブロック数;a++) {
ブロック配列[a]=VirtualAlloc(IntPtr.Zero,ブロックバイト数,AllocationType.RESERVE|AllocationType.COMMIT,eProtect.PAGE_READWRITE);
}
VirtualAlloc速度.Stop();
Debug.Print("VirtualAlloc:ブロックバイト数{0},ブロック数{1},{2}ms",ブロックバイト数,ブロック数,VirtualAlloc速度.ElapsedMilliseconds);
var VirtualFree速度=Stopwatch.StartNew();
for(var a=0;a<ブロック数;a++) {
var p=ブロック配列[a];
解放(ブロック配列[a],ブロックバイト数);
ブロック配列[a]=IntPtr.Zero;
}
VirtualFree速度.Stop();
Debug.Print("VirtualFree:ブロックバイト数{0},ブロック数{1},{2}ms",ブロックバイト数,ブロック数,VirtualFree速度.ElapsedMilliseconds);
var r=new Random(1);
//var 試行バイト数=1024*1024*1024;
var 試行ブロック数=1000000;
var VirtualAlloc_VirtualFreeランダム速度=Stopwatch.StartNew();
for(var a=0;a<試行ブロック数;a++) {
var i=r.Next(ブロック数);
var p=ブロック配列[i];
if(p==IntPtr.Zero) {
ブロック配列[i]=VirtualAlloc(IntPtr.Zero,ブロックバイト数,AllocationType.RESERVE|AllocationType.COMMIT,eProtect.PAGE_READWRITE);
} else {
解放(p,ブロックバイト数);
ブロック配列[i]=IntPtr.Zero;
}
}
VirtualAlloc_VirtualFreeランダム速度.Stop();
Debug.Print("VirtualAlloc_VirtualFreeランダム速度:ブロックバイト数{0},ブロック数{1},{2}ms",ブロックバイト数,ブロック数,VirtualAlloc_VirtualFreeランダム速度.ElapsedMilliseconds);
for(var a=0;a<ブロック数;a++) {
var p=ブロック配列[a];
if(p!=IntPtr.Zero) {
解放(p,ブロックバイト数);
}
}
}
static void 空きメモリ無駄なく確保テスト(Int32 ブロックバイト数) {
var ブロックList=new List<IntPtr>();
var 空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度=Stopwatch.StartNew();
while(true) {
var p=VirtualAlloc(IntPtr.Zero,ブロックバイト数,AllocationType.RESERVE,eProtect.PAGE_READWRITE);
if(p==IntPtr.Zero) break;
ブロックList.Add(p);
}
空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度.Stop();
for(var a=0;a<ブロックList.Count;a++) {
解放(ブロックList[a],ブロックバイト数);
}
Debug.Print("空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度:ブロックバイト数{0},ブロック数{1},確保できたバイト数{2},{3}ms",ブロックバイト数,ブロックList.Count,ブロックバイト数*ブロックList.Count,空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度.ElapsedMilliseconds);
}
static void Main() {
GetSystemInfo(out SYSTEM_INFO変数);
for(var a=65536;;a<<=1) {
空きメモリ無駄なく確保テスト(a);
確保テスト(a);
}
}
}
この結果は
空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度:ブロックバイト数65536,ブロック数29781,確保できたバイト数1951727616,172ms
VirtualAlloc:ブロックバイト数65536,ブロック数16384,77ms
VirtualFree:ブロックバイト数65536,ブロック数16384,214ms
VirtualAlloc_VirtualFreeランダム速度:ブロックバイト数65536,ブロック数16384,9226ms
空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度:ブロックバイト数131072,ブロック数13928,確保できたバイト数1825570816,53ms
VirtualAlloc:ブロックバイト数131072,ブロック数8192,34ms
VirtualFree:ブロックバイト数131072,ブロック数8192,107ms
VirtualAlloc_VirtualFreeランダム速度:ブロックバイト数131072,ブロック数8192,9303ms
空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度:ブロックバイト数262144,ブロック数6948,確保できたバイト数1821376512,27ms
VirtualAlloc:ブロックバイト数262144,ブロック数4096,16ms
VirtualFree:ブロックバイト数262144,ブロック数4096,60ms
VirtualAlloc_VirtualFreeランダム速度:ブロックバイト数262144,ブロック数4096,9636ms
空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度:ブロックバイト数524288,ブロック数3464,確保できたバイト数1816133632,13ms
VirtualAlloc:ブロックバイト数524288,ブロック数2048,8ms
VirtualFree:ブロックバイト数524288,ブロック数2048,34ms
VirtualAlloc_VirtualFreeランダム速度:ブロックバイト数524288,ブロック数2048,10746ms
空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度:ブロックバイト数1048576,ブロック数1718,確保できたバイト数1801453568,6ms
VirtualAlloc:ブロックバイト数1048576,ブロック数1024,4ms
VirtualFree:ブロックバイト数1048576,ブロック数1024,22ms
VirtualAlloc_VirtualFreeランダム速度:ブロックバイト数1048576,ブロック数1024,12700ms
空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度:ブロックバイト数2097152,ブロック数849,確保できたバイト数1780482048,3ms
VirtualAlloc:ブロックバイト数2097152,ブロック数512,3ms
VirtualFree:ブロックバイト数2097152,ブロック数512,14ms
VirtualAlloc_VirtualFreeランダム速度:ブロックバイト数2097152,ブロック数512,16781ms
空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度:ブロックバイト数4194304,ブロック数417,確保できたバイト数1749024768,1ms
VirtualAlloc:ブロックバイト数4194304,ブロック数256,1ms
VirtualFree:ブロックバイト数4194304,ブロック数256,13ms
VirtualAlloc_VirtualFreeランダム速度:ブロックバイト数4194304,ブロック数256,25298ms
空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度:ブロックバイト数8388608,ブロック数202,確保できたバイト数1694498816,0ms
VirtualAlloc:ブロックバイト数8388608,ブロック数128,0ms
VirtualFree:ブロックバイト数8388608,ブロック数128,9ms
VirtualAlloc_VirtualFreeランダム速度:ブロックバイト数8388608,ブロック数128,41185ms
空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度:ブロックバイト数16777216,ブロック数96,確保できたバイト数1610612736,0ms
VirtualAlloc:ブロックバイト数16777216,ブロック数64,0ms
VirtualFree:ブロックバイト数16777216,ブロック数64,9ms
VirtualAlloc_VirtualFreeランダム速度:ブロックバイト数16777216,ブロック数64,72376ms
空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度:ブロックバイト数33554432,ブロック数45,確保できたバイト数1509949440,0ms
VirtualAlloc:ブロックバイト数33554432,ブロック数32,0ms
VirtualFree:ブロックバイト数33554432,ブロック数32,8ms
スレッド 0x16a4 はコード 0 (0x0) で終了しました。
VirtualAlloc_VirtualFreeランダム速度:ブロックバイト数33554432,ブロック数32,134747ms
空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度:ブロックバイト数67108864,ブロック数21,確保できたバイト数1409286144,0ms
VirtualAlloc:ブロックバイト数67108864,ブロック数16,0ms
VirtualFree:ブロックバイト数67108864,ブロック数16,8ms
VirtualAlloc_VirtualFreeランダム速度:ブロックバイト数67108864,ブロック数16,261282ms
空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度:ブロックバイト数134217728,ブロック数9,確保できたバイト数1207959552,0ms
VirtualAlloc:ブロックバイト数134217728,ブロック数8,0ms
VirtualFree:ブロックバイト数134217728,ブロック数8,8ms
VirtualAlloc_VirtualFreeランダム速度:ブロックバイト数134217728,ブロック数8,512765ms
空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度:ブロックバイト数268435456,ブロック数4,確保できたバイト数1073741824,0ms
VirtualAlloc:ブロックバイト数268435456,ブロック数4,0ms
VirtualFree:ブロックバイト数268435456,ブロック数4,8ms
VirtualAlloc_VirtualFreeランダム速度:ブロックバイト数268435456,ブロック数4,1027149ms
空きメモリ無駄なく確保テストランダム速度:ブロックバイト数536870912,ブロック数1,確保できたバイト数536870912,0ms
VirtualAlloc:ブロックバイト数536870912,ブロック数2,0ms
'System.ApplicationException' の初回例外が VirtualAllocの粒度.exe で発生しました。
という結果でした。
この結果から分かることはブロックサイズを大きくすれば容量あたりに必要な呼び出しオーバーヘッドが小さくなり、容量の効率は下がるということです。
その関係は素直でパラメータ設定により最適なバランスは算出できると思います。
断片化したメモリに対してはテストしていません。恐らくその場合は小さなブロックの容量の効率はいいでしょう。
