40｜资源调度：深入内存管理与垃圾回收
郑建勋
你好，我是郑建勋。
程序的快速运行离不开内存这个重要的资源，存储在内存里的数据可以比磁盘等介质更快地被 CPU 访问。但是内存是有限的，当多个进程共用内存空间时更是如此。因此，合理安排、组织、管理、释放内存是构建高效程序的基础。
现代高级语言一般都为我们屏蔽了内存分配的细节，但是程序内存分配过大、内存泄露以及垃圾回收导致的性能下降却是非常常见的。了解 Go 内存管理的细节也有助于我们排查艰难的系统问题，指导我们写出高性能程序。
Go 语言运行时依靠细微的对象切割、极致的多级缓存、精准的位图管理实现了对内存的精细化管理。下面我们就来看一看具体是如何实现的。
内存
在计算机中，内存又叫做主存，通常指的是可寻址的半导体存储器（硅基 MOS 晶体管组成的集成电路）。内存可分为非易失性内存和易失性内存两种，非易失性内存主要用于存储特殊的程序（例如 BIOS），易失性内存通常指的是 RAM（Random Access Memory，随机存储器）。主要用于存储当前正在使用的数据和机器码。
不管数据在物理内存的哪里，RAM 几乎都允许在相同的时间内读取或写入数据。我们可以将物理内存视为下面这样的单元阵列，每一个单元可容纳 8 位的信息。每个内存单元都有一个地址，CPU 可以通过寻址读取或者写入特定地址的数据。
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AI
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Go语言的内存管理和垃圾回收是本文的重点内容。文章深入探讨了Go语言采用的现代TCMalloc算法，以及通过mcache、mcentral和mheap三级管理结构实现内存分配的流程。此外，垃圾回收算法采用了并发三色标记-清扫算法，经历了多次演进，大幅降低了用户协程暂停的时间。文章还介绍了垃圾回收的各个阶段，包括标记准备、并发标记、标记终止和垃圾清扫阶段，以及Go语言的垃圾回收API。总的来说，Go语言在内存管理和垃圾回收方面具有较高的效率和性能，为读者提供了深入了解现代内存管理和垃圾回收技术的重要参考。
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Realm1. Golang的内存碎片问题，在用户态进行管理，操作系统层面觉得没有碎片； 2. Golang将内存分成了大大小小 67 个级别的 span，每次按需申请接近大小的span，并且也是按span进行GC，内部碎片带来的浪费影响相对较小； 3. 可能有些较小的外部碎片; 可能总体觉得必要性不大。2023-01-12归属地：浙江1
666原文：“pallocSum 是一个简单的 uint64，分为开头（start）、中间（max）、末尾（end）三部分，pallocSum 的开头与末尾部分各占 21bit，中间部分占 22bit，它们分别包含了这个区域中连续空闲内存页的信息。对于最顶层的节点，由于其 max 位为 22bit” 我阅读代码发现，中间部分其实也只占 22bit，只有一种情况：max == maxPackedValue 时，设置第64位来表示的。请问老师是否是这样呢？2023-04-21归属地：四川1
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