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終于可以看看這個(gè)gc庫(kù)是如何收集垃圾內(nèi)存的了。還是老方法,先貼代碼,來(lái)一個(gè)直觀上的認(rèn)識(shí)

 1void
 2gc_collect()
 3{
 4    int i;
 5    stack_pack();
 6    cache_flush();
 7    gc_mark(0);
 8    for (i=0;i<E.size;i++{}
 9    E.mark+=2;
10}
首先是stack_pack,這將是要研究的第一個(gè)子函數(shù)。根據(jù)其名字,可以推測(cè)會(huì)操作前面看過(guò)的管理自由內(nèi)存的堆棧,事實(shí)上也是如此。該函數(shù)將清理堆棧,將暫時(shí)不能釋放的自由內(nèi)存用一種自動(dòng)化的方式標(biāo)記出來(lái),這種方式就是為他們建立依賴(lài)關(guān)系。建立依賴(lài)關(guān)系也是內(nèi)存不能被當(dāng)作垃圾的唯一理由。
下一步是cache_flush,這個(gè)以前已經(jīng)看過(guò),將cache的依賴(lài)關(guān)系寫(xiě)入到實(shí)際管理的容器上。
第三步是gc_mark,用來(lái)給所有有依賴(lài)關(guān)系的內(nèi)存做一下標(biāo)記,證明他們不是垃圾。
第四步是一個(gè)for循環(huán),循環(huán)體太長(zhǎng)暫時(shí)先不貼出來(lái),不過(guò)其工作就是將標(biāo)記不合格的內(nèi)存釋放,因?yàn)樗麄兪抢鴥?nèi)存。
最后更新標(biāo)記,標(biāo)記是一個(gè)遞增的整數(shù)。

垃圾收集的過(guò)程直觀上就是這樣,現(xiàn)在就來(lái)逐步細(xì)看,先看看stack_pack。聲明一點(diǎn),通過(guò)這個(gè)函數(shù),可以解開(kāi)之前在gc_leave中為何會(huì)有E.bottom大于 E.current的緣故(除了初始化)。
1static void
2stack_pack()
3{
4    int bottom=stack_pack_internal(E.stack.bottom,E.stack.current,E.stack.top);
5    E.stack.top=E.stack.bottom=bottom;
6    E.stack.current=bottom-1;
7}
stack_pack的代碼很少,因此可以斷定關(guān)鍵的地方都在stack_pack_internal上了,其返回值bottom也有重要意義。
第5、6行,直接將top,bottom,current指針重置到一個(gè)類(lèi)似于初始化的狀態(tài),不過(guò)此時(shí)的bottom通常都已經(jīng)往上移動(dòng)了,而current小于bottom。
也就是說(shuō),每次調(diào)用gc_collect后,總會(huì)造成current小于bottom的結(jié)果,那么gc_leave的實(shí)現(xiàn)里有對(duì)這種判斷的處理也就不奇怪了,不過(guò)具體這種處理是何用意,看了stack_pack_internal之后再說(shuō)。

 1static int
 2stack_pack_internal(int from,int to,int top)
 3{
 4    if (to < from) {
 5        int parent = E.stack.data[to].stack;
 6        while (from < top) {
 7            node_add(parent,E.stack.data[from].handle);
 8            ++from;
 9        }

10        return to+1;
11    }

12    else {
13        int bottom=stack_pack_internal(from,to-E.stack.data[to].number,to);
14        int node=node_alloc(0);
15        ++to;
16        while (to<top) {
17            node_add(node,E.stack.data[to].handle);
18            ++to;
19        }

20        node_add(E.stack.data[bottom-1].stack,node);
21        E.stack.data[bottom].stack=node;
22        return bottom+1;
23    }

24}

快速掃一眼stack_pack_internal,發(fā)現(xiàn)他是一個(gè)遞歸函數(shù),其次確認(rèn)一下三個(gè)參數(shù),分別對(duì)應(yīng)bottom,current,top,也就是當(dāng)前函數(shù)下的堆棧指針位置。
第4行的代碼可以看成 if ( current < bottom ),通過(guò)以前看過(guò)的代碼,可以了解到以下3點(diǎn):
1.初始化之后,current < bottom
2.調(diào)用gc_collect之后,current < bottom
3.調(diào)用了gc_enter后,current 絕對(duì)不會(huì)小于bottom
因此else部分的代碼才是要先考慮的代碼,也就是遞歸的部分。

第13行的代碼可以寫(xiě)成
bottom = stack_pack_internal( bottom , current - E.stack.data[ current ].number , current )
有看出什么來(lái)嗎?比如說(shuō)從number,或者是從這個(gè)減法。沒(méi)錯(cuò)喲,這三個(gè)用于遞歸的參數(shù),其實(shí)是在父函數(shù)環(huán)境下的堆棧指針位置。也就是說(shuō),stack_pack_internal遞歸的調(diào)用,由于執(zhí)行常規(guī)的else部分的代碼,因此不斷的傳遞父函數(shù)的堆棧指針位置,不斷的尋根,不斷的追宗認(rèn)祖,最終就會(huì)回到stack剛初始化的狀態(tài),此時(shí) current < bottom。很酷的,現(xiàn)在不得不暫時(shí)放下else部分,來(lái)看看if部分,這if部分可就只是為了這么一下而準(zhǔn)備的。
第5行,取的是current節(jié)點(diǎn)處的值。剛初始化的stack,這里存放著全局內(nèi)存之根,最大的所有者。
接下來(lái),由于此時(shí)bottom 等于 top,所以while循環(huán)暫不執(zhí)行,直接返回bottom。現(xiàn)在可以回到else部分了。

第14行,從 E.pool中分配了一個(gè)節(jié)點(diǎn),當(dāng)然該節(jié)點(diǎn)實(shí)際沒(méi)有維護(hù)任何內(nèi)存,不過(guò)這個(gè)節(jié)點(diǎn)可有大用處。
第16到第19行,這個(gè)while循環(huán)內(nèi),將某一級(jí)函數(shù)(遞歸太多,是哪一級(jí)已經(jīng)不重要了)中分配出來(lái)的自由內(nèi)存和剛申請(qǐng)的node建立依賴(lài)關(guān)系,這級(jí)函數(shù)的自由內(nèi)存id可都記錄在current+1到top之間的handler中呢(current記錄父函數(shù)分配的自由內(nèi)存數(shù)量)。
第20行,將剛申請(qǐng)node和 E.stack.data[ bottom -1 ].stack建立以來(lái)關(guān)系,不過(guò)這到底是什么呢?如果bottom-1等于0的話(huà),那就是node和全局建立依賴(lài)關(guān)系,否則,看起來(lái)就像是和父函數(shù)建立了依賴(lài)關(guān)系。第21行驗(yàn)證了這個(gè)想法,這一賦值,將node記錄到了堆棧中。就此也知道了stack成員變量的作用,表示某個(gè)函數(shù)的節(jié)點(diǎn)。
最后返回bottom+1,即bottom指針移動(dòng)了,而bottom-1必然指向了代表父函數(shù)的node。

以上的分析看其來(lái)都比較混亂,不過(guò)從整體想像的話(huà):
假設(shè)函數(shù)其實(shí)是一種對(duì)象,他引用著那些在他函數(shù)體內(nèi)分配出來(lái)的自由內(nèi)存,因此他和那些內(nèi)存就有依賴(lài)關(guān)系。從最上層的函數(shù)開(kāi)始,建立表示該函數(shù)對(duì)象的節(jié)點(diǎn),和所有在這一級(jí)函數(shù)中分配的自由內(nèi)存建立依賴(lài)關(guān)系。然后到下一級(jí)子函數(shù),也建立一個(gè)表示該函數(shù)對(duì)象的節(jié)點(diǎn),和所有在這一級(jí)函數(shù)中分配的自由內(nèi)存建立依賴(lài)關(guān)系。如此遞歸,直到調(diào)用了gc_collect的這一級(jí)函數(shù)為止。
管理自由內(nèi)存的堆棧,經(jīng)過(guò)這樣處理后,里面就剩下了每一級(jí)函數(shù)對(duì)象的節(jié)點(diǎn)id,一個(gè)個(gè)的緊挨著。而作為到調(diào)用gc_collect為止,這一路下來(lái)分配的自由內(nèi)存,都是暫時(shí)不能釋放的,已經(jīng)建立依賴(lài)關(guān)系放進(jìn)了 E.cache。

根據(jù)stack_pack后兩行的代碼,就可以判斷出if代碼中while循環(huán)是用來(lái)干什么吃的了:同一級(jí)函數(shù)中,在gc_collect后,繼續(xù)分配自由內(nèi)存,然后再gc_collect的話(huà),就會(huì)執(zhí)行到該while循環(huán),本質(zhì)也是用來(lái)建立依賴(lài)關(guān)系的。


最后說(shuō)說(shuō)看gc_leave時(shí)無(wú)法理解的代碼吧,現(xiàn)在已是真相大白了
 1    else {
 2        int parent,child;
 3        --E.stack.bottom;
 4        parent=E.stack.data[E.stack.bottom-1].stack;
 5        child=E.stack.data[E.stack.bottom].stack;
 6        node_add(parent, child | UNSET_MASK);
 7        node_free(child);
 8        E.stack.current=E.stack.bottom-1;
 9        E.stack.top = E.stack.current + 1;
10    }
這是current小于bottom的情形,已經(jīng)被gc_collect了,此時(shí) E.stack.data[0]到 bottom指針之間應(yīng)該都是每一級(jí)函數(shù)的象征節(jié)點(diǎn)。
第4、5行,就是一個(gè)父函數(shù)和子函數(shù)的關(guān)系,現(xiàn)在既然已經(jīng)從子函數(shù)中退出了,那么也是時(shí)候解放子函數(shù)中分配的自由內(nèi)存的時(shí)候了,因此第6行解開(kāi)了父子函數(shù)的依賴(lài)關(guān)系,那子函數(shù)中分配的自由內(nèi)存也相應(yīng)的變成垃圾了。
最后兩行恢復(fù)父函數(shù)的堆棧,我想堆棧的形狀也差不多了,E.stack.data[0]到 bottom指針之間應(yīng)該都是每一級(jí)函數(shù)的象征節(jié)點(diǎn)。
posted on 2008-09-21 23:17 LOGOS 閱讀(1689) 評(píng)論(3)  編輯 收藏 引用

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# re: 垃圾收集的那點(diǎn)事(I) 2008-09-22 11:38 來(lái)支持
天天來(lái)支持下。
博主有沒(méi)有看過(guò)一個(gè)autofreealloc的玩意?  回復(fù)  更多評(píng)論
  
# re: 垃圾收集的那點(diǎn)事(I) 2008-09-22 14:11 LOGOS
@來(lái)支持
沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò),搜索了一下,不知道你說(shuō)的是不是這個(gè)
http://blog.csdn.net/xushiweizh/archive/2006/11/19/1396573.aspx

這個(gè)autofreealloc的責(zé)任很明確-----理解該垃圾回收器的關(guān)鍵點(diǎn)在于,是在于理解它的目標(biāo):為一個(gè)復(fù)雜的局部過(guò)程(算法)提供自動(dòng)內(nèi)存回收的能力。
所以從各種意義上他都比yfgc簡(jiǎn)單得多  回復(fù)  更多評(píng)論
  
# re: 垃圾收集的那點(diǎn)事(I) 2008-09-22 22:40 來(lái)支持
是的。
許這個(gè)所謂半自動(dòng)GC花了一些時(shí)間研究過(guò)他的實(shí)現(xiàn),感覺(jué)應(yīng)用面比較小,而且只適合單線(xiàn)程環(huán)境。爭(zhēng)議也比較大

個(gè)人對(duì)C/C++下輕量GC實(shí)現(xiàn)非常敢興趣,云風(fēng)這個(gè)還沒(méi)時(shí)間深入去看,現(xiàn)在甚至還不知道它能做什么,不能做什么,在什么環(huán)境下適用,什么環(huán)境下不適用。

提個(gè)建議,博主你能不能對(duì)云風(fēng)這個(gè)GC寫(xiě)一個(gè)綜述性和應(yīng)用實(shí)例的文章,然后再去探討內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)機(jī)理。單純的代碼分析好像C++博客的弟兄們都不怎么感冒,這么好的東西都沒(méi)人關(guān)注。呵呵。



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