MSpan和FixAlloc一样，都是内存分配器的基础工具组件，但和FixAlloc没太大的交集，各自发挥功效而已。span（MSpan简称span）是用来管理一组组page对象，先解释一下page，page就是一个4k大小的内存块而已。span就是将这一个个连续的page给管理起来，注意是连续的page，不是东一个西一个的乱摆设的page。为了直观形象的感受一下span，还是得画个图吧，图形是最好的交流语言。MSpan结构定义在malloc.h头文件中，代码如下：struct MSpan{MSpan*next;// in a span linked listMSpan*prev;// in a span linked listPageIDstart;// starting page numberuintptrnpages;// number of pages in spanMLink*freelist;// list of free objectsuint32ref;// number of allocated objects in this spanint32sizeclass;// size classuintptrelemsize;// computed from sizeclass or from npagesuint32state;// MSpanInUse etcint64 unusedsince;// First time spotted by GC in MSpanFree stateuintptr npreleased;// number of pages released to the OSbyte*limit;// end of data in spanMTypestypes;// types of allocated objects in this span};span结构比较重要的字段，都出现在上面的结构图中了，当然并不是说其他的字段就不重要了。span的结构中有pre/next两个指针，一看就能猜到是用来构造双向链表的。没错，在实际的使用中，span确实是出现在双向循环链表中。span可能会用在分配小对象（小于等于32k）的过程中，也可能会用于分配大对象（大于32k），在分配不同类型对象的时候，span管理的元数据也大不相同。npages表示是此span存储的page的个数（比如：上图中就画了3个page），start可以看作一个page指针，指向第一个page，有了第一个page当然就可以算出后面的任何一个page的起始地址了，因为span管理的始终是连续的一组page。这里需要注意start的类型是PageID，由此可以看出这个start保存的并不是第一个page的起始地址，而是第一个page的id值。这个id值是如何算出来的呢？其实给每个page算一个id，是非常简单的事情，只要将这个page的的地址除以4096取整（伪代码：page_addr>>20）即可，当然前提是已经保证好了每个page按4k对齐。是不是觉得很精妙，这样一来每个page都有一个整数id了，并且任何一个内存地址都可以通过移位算出这个地址属于哪个page，这个很重要。start是span最重要的一个字段，它维护好了所有的page。sizeclass如果是0的话，就代表这个span是用来分配大对象的，其他值当然都是分配小对象了。在分配小对象的时候，start字段维护的所有page，最后将会被切分成一个一个的连续内存块，内存块大小当然就是小对象的大小，这些切分出来的内存块将被链接成为一个链表挂在freelist字段上。分配大对象的时候，freelist就没什么用了。span干的活，也就这么一点，反正就是管理一组连续的page。内存分配器中的每个page都会属于一个span，page永远不会独立存在。span相关的API有：// 初始化一个span结构，将分配的page放入到这个span中。voidruntime·MSpan_Init（MSpan *span, PageID start, uintptr npages）;// 下面这些都是操作span构成的双向链表了。voidruntime·MSpanList_Init（MSpan *list）;boolruntime·MSpanList_IsEmpty（MSpan *list）;voidruntime·MSpanList_Insert（MSpan *list, MSpan *span）;voidruntime·MSpanList_Remove（MSpan *span）;span就先写到这里，接下来写mcache, mcentral, mheap等核心组件的时候还会涉及到如何使用span的。注：本文基于Go1.1.2版本代码相关阅读：Ubuntu 安装Go语言包 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-05/85171.htm《Go语言编程》高清完整版电子书 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-05/84709.htmGo语言并行之美 -- 超越 “Hello World” http://www.linuxidc.com/Linux/2013-05/83697.htm我为什么喜欢Go语言 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-05/84060.htm
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