这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第5天
堆内存
- Golang堆内存分配使用了类似tcmalloc内存分配器的算法
2.堆内存被划分为arena空间。 arena的初始地址记录在arenaBaseOffset中。 在amd64架构的Linux中，其值默认为64M。 每个arena有8192页，每页8KB。
3、golang默认将内存分为68种大小规格，最小8B，最大32KB，大于32的分配给一种类型（0），同样的大小分为可扫描和不可扫描（ 标量和指针），总共有 136 个 mspans。
- 一个arena被划分为多个span，一个span包含1个或多个page，固定划分为一定规格的内存块。
堆 mheap用于管理整个堆内存，一个arena对应一个heapArena结构，一个span对应一个mspan结构。 通过它们，可以知道某个内存块是否已经分配； 分配的内存是用作指针还是标量； 是否被GC标记过； 是否等待清洗等信息。
中央 mheap中有一个全局的mspan管理中心---mheap.central，它是一个长度为136（68*2）的数组。 数组结构是一个mcentral结构+padding，作用是方便使用mspan的各种规格。
中央 mcentral
一个mcentral对应一种mspan类型，记录在spanclass中，spanclass的结构：
full和partial分别表示已用尽和未用尽，而每个结构里面包含两个并发安全的spanSet，分别表示已清扫和未清扫。
为了降低多个P之间的竞争，所有对象都会有自己的本地小对象缓存mcache。
mcache中存在tiny和alloc结构，tiny用于分配小于16B的对象，alloc是一个长度为136的数组，数组元素是mspan结构。当本地mspan没有空余的时候，回去向全局的mcentral中申请（partial）新的mspan。将已经用尽的mspan替换到full中。
HeapArena结构
一个arena对应一个heapArena结构
type heapArena struct {
bitmap [heapArenaBitmapBytes]byte
spans [pagesPerArena]*mspan
pageInUse [pagesPerArena / 8]uint8
pageMarks [pagesPerArena / 8]uint8
pageSpecials [pagesPerArena / 8]uint8
checkmarks *checkmarksMap
zeroedBase uintptr
}
它映射 用一个字节来标记arena中4个指针的内存空间：低4位用来标记指针/标量； 高4位用于标记扫描/终止（后续单元是否包含指针）
跨度 size为8192，每个index对应一个page，用于确定某个Page对应的mspan
页面使用中 长度为 1024 字节（8192 位），标记正在使用的跨度的第一页。 （通过它可以知道有多少个span，以及每个span的页数）
页面标记 标记每个跨度的第一页。 在GC标记阶段，这个位图会被修改以标记哪些span包含被标记的对象； 在GC清理阶段，没有被marked objects的span会根据这个bitmap进行释放。
跨度 一个span对应一个mspan结构体，用于管理span中一组连续的页面。
type mspan struct {
next *mspan
prev *mspan
....
freeindex uintptr // 下一个空闲的内存块地址
nelems uintptr // 当前mspan的内存块个数
....
// allocBits is a bitmap of objects in this span.
// If n >= freeindex and allocBits[n/8] & (1<<(n%8)) is 0
// then object n is free;
allocBits *gcBits(unit8) // 标记哪些内存块被使用（分配）了
gcmarkBits *gcBits(unit8) // gc标记位图
....
spanclass spanClass // 同mcentral，当前span的数据格式
state mSpanStateBox // 表示此mspan的类型 1表示堆内存，2表示栈内存
elemsize uintptr // class表中的对象大小，也即块大小
....
}
allocBits：是一个uint8类型，用位图标记哪些内存已经被分配使用了（他是数组的首地址）。
mallocgc函数 1.辅助GC 当GC标记速率小于堆内存申请速率时，会要求当前Go携程执行辅助GC工作，每次执行至少标记64KB的内存。辅助标记的内存大小会成为信用额度，后面在申请小于该内存时，不会再执行辅助GC。 对于特殊Go携程，可以窃取全局的信用额度，而逃避辅助GC。
2.空间分配 tiny (less than 16kB && noscan) 使用P本身的tiny分配，不够从mcache中获取，再从mcentral中获取
正常 ([16kB,32KB]) mspan 分配
large (>32kB) 直接申请相应页码page的mheap（堆内存）
3、位图标记如何通过堆内存地址（p）找到对应的mspan进行标记回收？
-
linux on amd64最多有4096个arena，你找多少arena？
arenaBaseOffset是arena的起始地址，heapArenaBytes是每个arena的大小。
即 arenaIndex = (p-arenaBaseOffset) / heapArenaBytes
2、如何判断当前p属于哪个页面？
找到arena后，需要判断当前p属于arena中的哪个page。
pagesPerArena是每个arena的页面数，pageSize是每个页面的大小
pageIndex = (p / pageSize) % pagesPerArena
4.收尾工作 如果处于GC标记阶段，需要标记新分配的对象（GC屏障机制），如果满足GC触发条件，则需要进行GC标记。
