GO堆内存分配
- 参考tcmalloc实现内存分配器，参照预置大小规格把内存分成块，把不同规格的内存块放入到链表中，最小8字节 最大32KB，共67种
- go将堆地址空间分配成arena，每个arena大小64M，包含8192个page，每个page 8KB，
- 在划分arena里又划分不同的span，每个span包含一组连续的page，每个page划分成等大的内存块，
- areana -> mheap -> page -> 内存块
- 管理内存的数据结构
- mheap：用于管理整个堆内存
- heapArena：对应1个arena
- mspan：对应mspan结构
- mheap中有一个central结构，数组，136个长度，数据元素是mcentral结构+padding
- mcentral结构体：
type mcentral struct {
spanclass spanClass //当前的mspan级别
partial [2]spanSet // list of spans with a free object
full [2]spanSet // list of spans with no free objects
}
具体字段使用情况
heapArena
type heapArena struct {
_ sys.NotInHeap
spans [pagesPerArena]*mspan
pageInUse [pagesPerArena / 8]uint8
pageMarks [pagesPerArena / 8]uint8
pageSpecials [pagesPerArena / 8]uint8
checkmarks *checkmarksMap
zeroedBase uintptr
}
- zeroedBase：arena起始地址
- spans: 每个page对应的mspn
- pageInUse:span是否被使用
- pageMarks：哪些span中存在被标记的对象，
内存分配流程
根据内存分配大小是否小于32KB，分为三种情况
微对象分配
type mcache struct {
_ sys.NotInHeap
nextSample uintptr // trigger heap sample after allocating this many bytes
scanAlloc uintptr // bytes of scannable heap allocated
tiny uintptr
tinyoffset uintptr
tinyAllocs uintptr
alloc [numSpanClasses]*mspan // spans to allocate from, indexed by spanClass
stackcache [_NumStackOrders]stackfreelist
flushGen atomic.Uint32
}
- 小于16字节并且noscan类型，使用tiny分配器，mcache结构中，tiny字段指针用于指向16字节大小的内存单元，tinyoffset记录当前指针偏移量，tinyAllocs记录分配次数，
- tiny分配器能够将小对象进行合并，提高空间利用率，通过tinyoffset加上本次分配的size，没有超过maxTinySize,直接分配。
- 否则，通过alloc 字段，从mcentral中获取mspan，从mspan中获取内存，如果mspan中也没空间，从mcentral中取一个新的mspan,
大对象分配
- 根据需要的页面数分配一个新的span
小对象分配
- 根据所需大小查找对应span等级，更具noscan和span等级查找mcache里对应的span，如果空间允许，则直接分配，怎么判断空间是否能分配呢？
- mspan结构体中有freeindex参数指向下一个空闲的对象索引，nelems记录span中所有的对象个数，从freeindex向后扫描，发下n对象空闲，则分配。
- 如何判断当前对象块是否空闲呢？span结构体还有个allocBits参数，判断当前对象块是否空闲。
- 如果mcache里不足以分配，就从mcentral里取一个新的span。同理了
位图标记
主要是对heaparena的位图进行标记，标记哪些哪些数据需要GC扫描， 通过内存地址查找对应的heaparena，和对应mspan，主要是更新bitmaps字段，bitmaps字段存放着page是否是标量还是指针，以及扫描终止位。