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golang的内存管理机制

时间:2022-12-6     作者:peter     分类:


golang内存管理基本是参考tcmalloc来进行的。go内存管理本质上是一个内存池,只不过内部做了很多优化:自动伸缩内存池大小,合理的切割内存块。

一些基本概念:
页Page:一块8K大小的内存空间。Go向操作系统申请和释放内存都是以页为单位的。
span : 内存块,一个或多个连续的 page 组成一个 span 。如果把 page 比喻成工人, span 可看成是小队,工人被分成若干个队伍,不同的队伍干不同的活。
sizeclass : 空间规格,每个 span 都带有一个 sizeclass ,标记着该 span 中的 page 应该如何使用。使用上面的比喻,就是 sizeclass 标志着 span 是一个什么样的队伍。
object : 对象,用来存储一个变量数据内存空间,一个 span 在初始化时,会被切割成一堆等大的 object 。假设 object 的大小是 16B , span 大小是 8K ,那么就会把 span 中的 page 就会被初始化 8K / 16B = 512 个 object 。所谓内存分配,就是分配一个 object 出去。

mheap
一开始go从操作系统索取一大块内存作为内存池,并放在一个叫mheap的内存池进行管理,mheap将一整块内存切割为不同的区域,并将一部分内存切割为合适的大小。

mheap.spans :用来存储 page 和 span 信息,比如一个 span 的起始地址是多少,有几个 page,已使用了多大等等。

mheap.bitmap 存储着各个 span 中对象的标记信息,比如对象是否可回收等等。

mheap.arena_start : 将要分配给应用程序使用的空间。

mcentral
用途相同的span会以链表的形式组织在一起存放在mcentral中。这里用途用sizeclass来表示,就是该span存储哪种大小的对象。

找到合适的 span 后,会从中取一个 object 返回给上层使用。

mcache
为了提高内存并发申请效率,加入缓存层mcache。每一个mcache和处理器P对应。Go申请内存首先从P的mcache中分配,如果没有可用的span再从mcentral中获取。