Как GC освобождает память

1. Как GC освобождает память

Сафин Рустам

2. Фрагментация

2

3. Фрагментация

3

4. Фрагментация

4

5. Память процесса

Thread stack
Gen2
Gen1
5

6. Этапы

GarbageCollectGeneration()
{
SuspendEE();
garbage_collect();
RestartEE();
}
garbage_collect()
{
generation_to_condemn();
gc1();
}
gc1()
{
mark_phase();
plan_phase();
}
plan_phase()
{
if (compact)
{
relocate_phase();
compact_phase();
}
else
make_sweep();
}
6

7. Маркировка

7

8. Маркировка

Корни
Стек локальных переменных
Таблица финализаторов
Таблица Handle
Карточные столы
8

9. Маркировка Локальные переменные

public static ExtensionConfig Read(string filename) {
var config = new ExtensionConfig();
if (!File.Exists(filename))
return config;
var doc = XDocument.Load(filename, LoadOptions.None);
var root = doc.Root;
if (root.Name == XML_ROOT_NAME)
Read(root, config);
return config;
}
9

10. Маркировка Локальные переменные

public static ExtensionConfig Read(string filename) {
var config = new ExtensionConfig();
if (!File.Exists(filename))
return config;
var doc = XDocument.Load(filename, LoadOptions.None);
var root = doc.Root;
if (root.Name == XML_ROOT_NAME)
Read(root, config);
return config;
}
//
//
//
//
//
//
//
//
config
config
config,
config,
config,
config,
config
doc
doc, root
root
root
10

11. Маркировка Локальные переменные

public static ExtensionConfig Read(string filename) {
var config = new ExtensionConfig();
if (!File.Exists(filename))
return config;
var doc = XDocument.Load(filename, LoadOptions.None);
var root = doc.Root;
if (root.Name == XML_ROOT_NAME)
Read(root, config);
//
//
//
//
//
//
//
config
config
config,
config,
config,
config,
doc
doc, root
root
root
fixed (IntPtr* ptr = this.accessor.DbBinding) {
// ..
}
// config, ptr
// config, ptr
// config
return config;
// config
}
11

12. Маркировка Локальные переменные

public static ExtensionConfig Read(string filename) {
var config = new ExtensionConfig();
if (!File.Exists(filename))
return config;
var doc = XDocument.Load(filename, LoadOptions.None);
var root = doc.Root;
if (root.Name == XML_ROOT_NAME)
Read(root, config);
//
//
//
//
//
//
//
rax
rax
rax,
rax,
rax,
rax,
rbx
rbx, rcx
rbx
rbx
fixed (IntPtr* ptr = this.accessor.DbBinding) {
// ..
}
// rax, rbx [pinned]
// rax, rbx [pinned]
// rax
return config;
// rax
}
12

13. Маркировка Карточные столы

13

14. Маркировка Таблица Handle

Global handle table map
buckets
…
STRONG
SOH
PINNED
LOH
14

15. Маркировка Корни финализаторов

public class Foo
{
public void DownloadFromUrl(string url)
{
using (var client = new HttpClient())
{
this.result = client.Get(url);
}
}
~Foo()
{
Console.WriteLine("In finalizer");
}
}
15

16. Маркировка Корни финализаторов

{
public void DownloadFromUrl(Foo this, string url)
{
using (var client = new HttpClient())
{
this.result = client.Get(url)
}
}
~Foo(Foo this)
{
Console.WriteLine("In finalizer");
}
}
16

17. Флаг маркировки

public class
{
public int
public int
public int
public int
}
SomeClass
Value1;
Value2;
Value3;
Value4;
17

18. Флаг маркировки

public class
{
public int
public int
public int
public int
}
SomeClass
Value1;
Value2;
Value3;
Value4;
18

19. Флаг маркировки

#ifdef _TARGET_64BIT_
#define OBJHEADER_SIZE
#else
#define OBJHEADER_SIZE
#endif
(sizeof(DWORD) + sizeof(DWORD))
sizeof(DWORD)
#define set_marked(obj) header(obj)->SetMarked()
BOOL gc_heap::gc_mark1 (uint8_t* obj)
{
BOOL marked = !marked (obj);
set_marked (o);
return marked;
}
void set_marked()
{
RawSetMethodTable(RawGetMethodTable()) | 0x1);
}
19

20. Sweep

20

21. Sweep

void sweep(Root* root) {
Object** object = &root->next;
while (*object) {
if (!(*object)->marked) {
/* Объект не маркирован, можем освободить память. */
Object* unreached = *object;
*object = unreached->next;
free(unreached);
} else {
/* Объект маркирован. Снимем отметку для следующего GC и перейдем к следующему. */
(*object)->marked = 0;
object = &(*object)->next;
}
}
}
21

22. Compact

22

23. Compact

gap
gap
plug
gap
plug
MT
H
MT
offset
-160B
H
MT
H
H
MT
H
MT
plug
size
64B
offset
-96B
MT
size
64B
offset
-32B
H
MT
H
size
32B
gap
23

24. Compact

gap
gap
plug
gap
plug
MT
H
MT
H
LR
relo
c
offset
-160B
gap
MT
H
MT
H
LR
relo
c
MT
H
MT
plug
size
64B
offset
-96B
gap
size
64B
offset
-32B
H
MT
H
size
32B
gap
24

25. Brick table

0x1000
0x2000
MT
H
…
MT
0x2f12
H
MT
0x16f1
H
MT
H
MT
H
MT
…
H
0x0
…

26. Compact

internal unsafe struct MyBuffer
{
public fixed char fixedBuffer[128];
}
fixed (char* charPtr = myBuffer.fixedBuffer)
{
*charPtr = 'A';
}
26

27. Compact

gap
gap
pinned
plug
size
64B
plug
gap
plug
MT
H
MT
H
LR
relo
c
offset
-160B
gap
MT
H
MT
offset
-96B
H
H
MT
plug
size
32B
MT
size
32B
offset
-32B
H
MT
H
size
32B
gap
27

28. Compact

gap
gap
pinned
plug
size
64B
plug
gap
plug
MT
H
MT
H
LR
relo
c
offset
-160B
gap
MT
H
MT
offset
-96B
H
H
MT
plug
size
32B
MT
size
32B
offset
-32B
H
MT
H
size
32B
gap
28

29. Compact

gap
gap
plug
pinned
plug
gap
plug
MT
H
MT
offset
-160B
H
MT
H
MT
H
H
MT
H
MT
plug
size
32B
size
32B
offset
-96B
MT
size
64B
offset
-32B
H
MT
H
size
32B
gap
29

30. Сафин Рустам

Разработчик
в г. Уфа
[email protected]