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高效的程序離不開內(nèi)存的有效管理。自己對內(nèi)存管理的好處不少：減少內(nèi)存分配、回收開銷、避免內(nèi)存碎片、定位內(nèi)存位置、方便內(nèi)存整理、跟蹤內(nèi)存使用等等。V8 的堆內(nèi)存Heap用于存預(yù)編譯的code、JS對象內(nèi)存分配、運(yùn)行上下文對象分配、垃圾回收等。
一、內(nèi)存的建構(gòu)(Heap::Setup) 1、在V8完成OS操作的setup后，隨即建立和管理內(nèi)存；首先配置Heap參數(shù)，Heap分為Young Generaion & Old Generation，Young Generation被劃分為兩個(gè)semispace，每個(gè)semispace大小默認(rèn)為2MB；Old Gernation 默認(rèn)大小為512MB；概念上講Young Generation = new space，Old Generation = old space，即Heap又可以看成被劃分成若干個(gè)space（既有free space，也有PagedSpace，即空間的大小與內(nèi)存頁大小對齊），每個(gè)space專門負(fù)責(zé)相應(yīng)對象的內(nèi)存分配和回收。 2、Heap 接著配置內(nèi)存分配器MemoryAllocator（singleton），讓之為heap生成ChunkInfo信息，其中包括了內(nèi)存地址、大小以及所屬的PagedSpace。Heap被劃分成若干個(gè)chunk，每個(gè)chunk大小=PagesPerChunk*PageSize = 64*8K（視操作系統(tǒng)內(nèi)存頁而定）= 512K。同時(shí)內(nèi)存分配器預(yù)留分配了一塊２*Young Generation大小（8MB）的虛擬內(nèi)存(initial_chunk_)。 后續(xù)所有內(nèi)存的分配都得通過MemoryAllocator進(jìn)行，setup時(shí)候設(shè)置了最大的size為Young Generation Size + Old Generation Size，即默認(rèn)為516MB。 3、接著Heap對該塊虛擬內(nèi)存進(jìn)行如下空間劃分：
4、每個(gè)space的setup。 （4.1）各個(gè)space的關(guān)系如下：
A. LargeObjectSpace ：為了避免大對象的拷貝，使用該空間專門存儲(chǔ)大對象（大小超過Normal Page能容納的對象范圍），包括Code、Sequetial String、FixedArray； B. MapSpace ：存放對象的Map信息，即hidden_class；最大限制為8MB；每個(gè)Map對象固定大小，為了快速定位，所以將該空間單獨(dú)出來； C. NewSpace ：存放多種類型對象，最大限制為2MB； D. CodeSpace ：存放預(yù)編譯代碼（?）；最大限制為512MB； E. Old_Pointer_Space ：存放GC后surviving的指針對象；最大限制為512MB； F. Old_Data_Space ：存放GC后surviving的數(shù)據(jù)對象；最大限制為512MB；
二、內(nèi)存的析構(gòu)(Heap::TearDown) new_space_、old_pointer_space_、old_data_space_、code_space_、map_space_、lo_space_依次析構(gòu)，最后是內(nèi)存分配器MemoryAllocator::TearDown。
三、空間的內(nèi)存分配 根據(jù)對象類型、對象生命狀態(tài)，在對應(yīng)的空間中分配內(nèi)存，總的內(nèi)存申請入口在Heap::AllocateRaw。每個(gè)space的相同之處，都使用AllocationInfo記錄空間的top和limit，即當(dāng)前可用內(nèi)存起始地址和終止地址。但不同space的內(nèi)存分配邏輯不同，具體表現(xiàn)為： 1、 PagedSpace的內(nèi)存分配 由于PagedSpace空間由多個(gè)page組成，page的結(jié)構(gòu)如下：
為了避免申請的內(nèi)存跨頁（即避免內(nèi)存缺頁中斷，從而增加對象訪問延遲），所以分配內(nèi)存步驟可以劃分為： （1）如果申請內(nèi)存大小沒有超過current_page限制，則直接劃分出該大小區(qū)域，并往前移動(dòng)top指針（增加地址）； （2）通過current_page的opaque_header查找到nextpage，并詢問其是否可用，是則把AllocationInfo更新為nextpage，返回（1）；此外，對于current_page剩余的內(nèi)存塊，不同的派生類處理不同，MapSpace直接將之丟棄，可能是考慮到map大小固定，每個(gè)page浪費(fèi)掉PageSize%MapSize，空間不算大，不過它仍然有free list，收集map對象回收后的內(nèi)存；OldSpace則將之放入到一個(gè)free list，供后面使用； （3）從空間的free list查找是否有可用的內(nèi)存塊，MapSpace free list直接把頭結(jié)點(diǎn)劃分出去，而OldSpaceFreeList::Allocate復(fù)雜些，后續(xù)討論； （4）擴(kuò)展空間，MemoryAllocator::AllocatePages轉(zhuǎn)而請求分配虛擬內(nèi)存，在不超過最大空間限制前提下擴(kuò)展一個(gè)chunk，即64個(gè)page，返回（2）； （5）返回Failure::RetryAfterGC，回收內(nèi)存垃圾并重試。后續(xù)會(huì)解釋如果利用該返回結(jié)果進(jìn)行GC并重試。 具體流程如下：
從PagedSpace::Expand可以窺見該space的初始化邏輯如下： a）指定需要分配的Page數(shù)目，交給內(nèi)存配置器MemoryAllocator執(zhí)行
b）MemoryAllocator自身也有最大內(nèi)存數(shù)目的限制，不能保證剛才指定的page數(shù)目，只有最大限度地滿足，不然只有返回錯(cuò)誤；
c）初始化chunk中的所有Page信息；
3、LargeObjectSpace的內(nèi)存分配 由于該空間中每個(gè)Page都只會(huì)存放一個(gè)對象，所以當(dāng)申請內(nèi)存塊時(shí)，直接通過MemoryAllocator::AllocateRawMemory分出一塊對象大小的內(nèi)存，并加入到該空間的內(nèi)存塊管理鏈表中。
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