内存管理及优化
内存分配
分块
目标: 为对象在heap上分配内存
提前将内存分块
- 调用系统调用mmap()向OS申请一大块内存
- 先将内存划分成大块,称作mspan
- 再将大块继续划分成特定大小的小块,用于对象分配
- noscan mspan: 分配不包含指针的对象,GC不需要扫描
- scan mspan: 分配包含指针的对象,GC需要扫描
对象分配: 根据对象的大小,选择最合适的块返回
缓存
TCMalloc(thread caching): 用于快速为对象分配内存空间
- 每个p包含一个mcache用于快速分配,用于为绑定在p上的g分配对象
- mcache管理一组mspan
- 当mcache中的mspan分配完毕,向mcentral申请带有未分配块的mspan
- 当mspan中没有分配的对象,mspan会被缓存在mcentral中,而不是立刻释放并归还给OS
内存管理优化
原因
- 对象分配是非常高频的操作:每秒分配GB级别的内存
- 小对象占比较高
- go内存分配比较耗时
Balanced GC
- 每个g都绑定一大块内存(1KB),称作GAB(goroutine allocation buffer)
- GAB用于noscan类型的小对象(<128B)分配
- 使用base,end,top三个指针维护GAB
- 指针碰撞风格对象分配:无需和其他分配请求互斥,分配动作简单高效
- 本质:将多个小对象的分配合并成一次大对象的分配
编译器和静态分析
编译器的结构
重要的系统软件
- 识别符合语法和非法的程序
- 生成正确且高效的代码
分析部分(前端)
- 语法分析,生成词素
- 语法分析,生成语法树
- 语义分析,收集类型信息,进行语义检查
- 中间代码生成,生成IR(intermediate representation)
综合部分(后端)
- 代码优化,生成优化后的IR
- 代码生成,生成目标代码