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golang memory management
Page Heap(mheap):
go语言存储动态数据的位置，也是GC最主要的区域。resident set被分成一个个大小为8kb的页，并且由一个全局的mheap对象管理。
若有大于32KB的对象需要被存储，则直接从mheap分配空间，系统会对此请求加锁，保证任何时间只有一个P可以被分配空间。
mheap将管理的页分成不同的结构：
mspan：双向链表，保存着起始页的地址、存储块所分成的页的大小和存储块中页面的数量，go将存储页分成8b-32kb 67个不同的大小。
每个跨度都存在两个，一个是用于存储对象的指针(scan)，一个是用存储对象本身(noscan)，这样方便在GC期间不需要遍历 noscan 来寻找存活的对象。
mcentral：大小与上文提及的跨度对应，且每个mcentral包含两个List。
- empty：双向链表，存储着非自由的对象和span，当一个span被释放，则将其移动到non-empyt链表中。
- non-empty：存储着自由对象的span的双向链表，当收到一个来自 mcentral 的请求时，其将一个span从non-empty移动到empty。
当mcentral没有剩余的span时，将从mheap请求新的存储页。
arena：堆内存在分配的虚拟存储中根据需要增加或减少。当需要分配更多的存储时，mheap将从虚拟存储中拉取大小为64MB的块，其被称为arena，并将页面在其上映射为span。
mcache：其被用来提供给P存储一些小的对象（size ≤ 32kb）。对于所有的大小类型的mspan mcache都包含scan和noscan。Goroutines可以在没有任何锁的情况下从mcache获取内存，因为一个P一次只能有一个G。mcache当其需要的时候将从mcentral获取span。
（mcache其实是逻辑上的存储结构，而其映射到的mcentral才是真正的物理上的存储结构）
Stack与Goroutines对应，保存Goroutines的相关信息。
Memory Allocation
正如前文所述 Golang 的存储结构相当复杂，所以其页采用了一种复杂的方法进行垃圾回收。Golang 使用一种 thread-local 缓存来加快小对象的分配并且维护 scan/noscan 来加速GC。这种结构以及进程缓存在很大程度上避免了碎片化，使得GC期间不需要压缩。
Go根据对象的大小来决定对象的分配过程，它分为三类：
Tiny（大小<16B）:小于16字节的对象是使用mcache中的小的跨度来存储（例如8B、16B）的。多个微小的对象是在一个16B的块上完成的。具体分配过程参考下面链接：
Small（大小 16B~32KB）:大小在16B到32KB节之间的对象在G运行的P的mcache上的相应大小类(mspan)上分配。具体分配过程参考下面链接：
在Tiny分配和Small分配中，如果mspan的列表是空的，分配器将从mheap获得一个页面以用于mspan。如果mheap是空的，或者没有足够大的页，那么它将从操作系统中分配一组新的页(至少1MB)。
Large（大小>32KB）:在mheap的相应大小类上直接分配大小大于32kb的对象。如果mheap是空的，或者没有足够大的页，那么它将从操作系统中分配一组新的页(至少1MB)。
