go语言基础学习六

简述go内存管理机制#

TCMalloc 核心思想#

分层缓存：线程私有缓存 + 全局中心缓存 + 堆，优先本地无锁分配#

线程私有缓存(对应 Go：mcache/P 私有)#

每个线程自用一小块内存池，分配不用加锁，最快，不够再找上层。

全局中心缓存（对应 Go：mcentral）#

所有线程共用的池子，私有缓存空了就批量取一批内存，减少频繁抢锁

系统堆（对应 Go：mheap）#

向 OS 申请大块内存，中心池耗尽才去向 OS 要内存

按规格分桶#

预先划分几十种固定内存规格（8B、16B…32KB），一个桶只存同大小对象
释放的内存放回原规格桶，下次分配直接复用
避免小块、大块内存交错混杂，大幅减少内存碎片

批量存取：本地缺内存时批量从中心拿，减少锁竞争与系统调用。#

单个要：频繁加锁，耗性#

批量拿：一次锁，领一批#

Go 内存管理（TCMalloc 落地版)#

三层缓存架构#

mcache(P私有，无锁) → mcentral(全局同规格共享) → mheap(对接OS)

分桶管理 (mspan)#

内存划固定尺寸规格，单个 span 只存同种大小对象，抑制内存碎片。

批量申领#

mcache 耗尽，一次性从 mcentral 批量拉多个 span，减少频繁加锁；mcentral 缺资源，mheap 批量向 OS 申请大块内存，减少系统调用。

mutex有几种模式？#

mutex有两种模式：normal 和 starvation

正常模式#

所有goroutine按照FIFO的顺序进行锁获取，被唤醒的goroutine和新请求锁的goroutine同时进行锁获取，通常新请求锁的goroutine更容易获取锁(持续占有cpu)，被唤醒的goroutine则不容易获取到锁。公平性：否。

饥饿模式#

所有尝试获取锁的goroutine进行等待排队，新请求锁的goroutine不会进行锁获取(禁用自旋)，而是加入队列尾部等待获取锁。公平性：是。

go如何进行调度的？GMP中状态流转#

Go里面GMP分别代表：G：goroutine，M：线程（真正在CPU上跑的），P：调度器Processor。

关系#

P 绑定 M，M 运行 P 上的 G

G 五种核心状态#

Grunnable 就绪#

在 P 本地队列 / 全局队列，等着被调度运行

Grunning 运行#

G 挂载 M，M 绑定 P，正在执行

Gwaiting 阻塞#

阻塞 syscall：M 和 G 脱离 P，P 找新 M 继续跑别的 G；阻塞返回后 G 变回就绪丢队列#

han/sleep：G 挂在阻塞链表，P、M 解绑复用#

Gdead 死亡#

执行结束，可复用或销毁

调度流转要点#

P 优先取本地就绪 G运行，无则偷其他 P 队列 G（work-stealing 窃取），全空去全局队列拿 G#

G 遇阻塞：P 释放当前 M，换 M 跑新 G，规避内核线程浪费#

M 空闲：找 P 绑定，没有就休眠#

Go什么时候发生阻塞？阻塞时，调度器会怎么做#

G 三种阻塞场景#

系统调用阻塞（文件 IO、socket 读写）#

Go 运行时阻塞（chan、sleep、sync 锁）#

主动让出 runtime.Gosched ()#

阻塞调度行为#

系统调用阻塞#

M+G 离开 P，P 空闲； P 去找空闲 M / 新建 M，继续跑队列里其他 G； 系统调用返回：G 变就绪，放回 P 队列，M 休眠

chan / 锁 /sleep 阻塞#

G 切为 Waiting，M 不脱离 P，P 立刻从队列拿下个 G 继续执行。

Gosched 主动让出#

G 变回就绪丢队列，P 调度下一个 G。

总结#

syscall：P 放走 M；go 语法阻塞：G 挂起、M 留 P 继续干活