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go语言支持m芯片么 go语言可以开发安卓吗( 三 )

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GoAgent探针支持六大功能，实现全链路追踪
（十一）golang 内存分析编写过C语言程序的肯定知道通过malloc()方法动态申请内存，其中内存分配器使用的是glibc提供的ptmalloc2 。除了glibc，业界比较出名的内存分配器有Google的tcmalloc和Facebook的jemalloc 。二者在避免内存碎片和性能上均比glic有比较大的优势，在多线程环境中效果更明显 。
Golang中也实现了内存分配器，原理与tcmalloc类似，简单的说就是维护一块大的全局内存，每个线程(Golang中为P)维护一块小的私有内存，私有内存不足再从全局申请 。另外，内存分配与GC（垃圾回收）关系密切，所以了解GC前有必要了解内存分配的原理 。
为了方便自主管理内存，做法便是先向系统申请一块内存 ， 然后将内存切割成小块，通过一定的内存分配算法管理内存 。以64位系统为例，Golang程序启动时会向系统申请的内存如下图所示：
预申请的内存划分为spans、bitmap、arena三部分 。其中arena即为所谓的堆区 ， 应用中需要的内存从这里分配 。其中spans和bitmap是为了管理arena区而存在的 。
arena的大小为512G，为了方便管理把arena区域划分成一个个的page，每个page为8KB,一共有512GB/8KB个页；
spans区域存放span的指针，每个指针对应一个page，所以span区域的大小为(512GB/8KB)乘以指针大小8byte = 512M
bitmap区域大小也是通过arena计算出来，不过主要用于GC 。
span是用于管理arena页的关键数据结构，每个span中包含1个或多个连续页，为了满足小对象分配，span中的一页会划分更小的粒度，而对于大对象比如超过页大?。?则通过多页实现 。
根据对象大小，划分了一系列class，每个class都代表一个固定大小的对象 ， 以及每个span的大小 。如下表所示：
上表中每列含义如下：
class： class ID ， 每个span结构中都有一个class ID, 表示该span可处理的对象类型
bytes/obj：该class代表对象的字节数
bytes/span：每个span占用堆的字节数 ， 也即页数乘以页大小
objects: 每个span可分配的对象个数，也即（bytes/spans）/（bytes/obj）waste
bytes: 每个span产生的内存碎片，也即（bytes/spans）%（bytes/obj）上表可见最大的对象是32K大小，超过32K大小的由特殊的class表示，该class ID为0，每个class只包含一个对象 。
span是内存管理的基本单位,每个span用于管理特定的class对象, 跟据对象大小，span将一个或多个页拆分成多个块进行管理 。src/runtime/mheap.go:mspan定义了其数据结构：
以class 10为例，span和管理的内存如下图所示：
spanclass为10，参照class表可得出npages=1,nelems=56,elemsize为144 。其中startAddr是在span初始化时就指定了某个页的地址 。allocBits指向一个位图，每位代表一个块是否被分配，本例中有两个块已经被分配，其allocCount也为2 。next和prev用于将多个span链接起来，这有利于管理多个span，接下来会进行说明 。
有了管理内存的基本单位span，还要有个数据结构来管理span，这个数据结构叫mcentral，各线程需要内存时从mcentral管理的span中申请内存，为了避免多线程申请内存时不断的加锁，Golang为每个线程分配了span的缓存，这个缓存即是cache 。src/runtime/mcache.go:mcache定义了cache的数据结构
alloc为mspan的指针数组 ， 数组大小为class总数的2倍 。数组中每个元素代表了一种class类型的span列表，每种class类型都有两组span列表 ， 第一组列表中所表示的对象中包含了指针，第二组列表中所表示的对象不含有指针，这么做是为了提高GC扫描性能，对于不包含指针的span列表，没必要去扫描 。根据对象是否包含指针，将对象分为noscan和scan两类，其中noscan代表没有指针，而scan则代表有指针，需要GC进行扫描 。mcache和span的对应关系如下图所示：

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