ParallelScavenge ＋ Parallel Old

時間 2020-08-11

標籤 parallelscavenge parallel old 简体版

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ParalletScavenge：複製算法，多線程，關注吞吐率

Copying GC（GC複製算法):算法

最先是Robert R.Fenichel和Jerome C.Yochelson提出，簡單說將空間分爲From和To，當From空間徹底佔滿時，gc將活動對象所有複製到To空間，複製完成後，From和To的使命互換。緩存

爲了保證From中全部活着的對象都能複製到To裏，要求From和To空間大小一致。數據結構

coping(){
  free = to_start;
  for(r : roots){
    *r = copy(*r)
  }
  swap(from_start,to_start)
}
/**
*free設在To空間的開頭
*第四行copy函數，複製能從根引用到的對象及其子對象，返回＊r所在的新空間。
*而後交換From和To，對From空間進行gc
*/
 
copy(obj){
  if(obj.tag != COPIED){
    copy_data(free,obj,obj.size);
    obj.tag = COPIED;
    obj.forwarding = free;
    free = obj.size
 
    for(child : children(obj.forwarding){
      *child = copy(*child)
    }
  }
  return obj.forwarding
}
/**
*obj.tag 並非單獨的一個域，只是佔用了obj的field1，一旦obj被複制完畢，其在From空間的域值更改沒有關係
*obj.forwarding也不是一個單獨的域，佔用了obj.field2,用來標識新空間的位置
* 由更上可知，須要每一個對象至少有兩個域
* 深度遍歷
*/

//分配
new_obj(size){
  if(free + size > from_start + HEAP_SIZE /2){
    copying(); //空間不足，gc
    if(free + size > from_start + HEAP /2){
       allocation_fail();//仍是不夠，分配失敗
    }
  }
  obj = free;
  obj.size = size;
  free += size;
  return obj;
}

copying算法的總結：多線程

1 copying算法的時間複雜度只跟活躍對象的個數有關，能夠在較短期內完成gc，吞吐量較高jvm

2 分配速度快，移動指針，不涉及空閒鏈表函數

3 不會產生碎片，複製的行爲自己包含了壓縮spa

4 深度優先，具備引用關係的對象靠在一塊兒。利於緩存的使用（局部性原理）。線程

5 堆的利用率低指針

6 遞歸的進棧出棧消耗比迭代的形式大，但用迭代的形式是廣度優先，jdk之前是廣度，如今都是深度；有進階算法能夠近似接近深度優先而不須要遞歸code

Parallel Old：標記－整理，多線程

Mark Compact GC 標記－壓縮算法:

首先看Donald E.Knuth研究出來的Lisp2算法：

compaction_phase(){
  set_forwarding_ptr();
  adjust_ptr();
  move_obj();
}
 
set_forwarding_ptr(){
  scan = new_address = heap_start;
  while(scan < heap_end){  //第一次搜索堆
    if(scan.mark == TRUE){  //被標記爲活對象
      scan.forwarding = new_address;//new_address指向移動後的地址
      new_address += scan.size；
    }
    scan += scan.size; //掃描下一個活對象
  }
}
 
adjust_ptr(){
  for(r : roots){
    *r = (*r).forwarding;
  }
  
  scan = heap_start;
  while(scan < heap_end){  //第二次搜索堆
    if(scan.mark = TRUE){
      for(child : children(scan))
        *child = (*child).forwarding
    }
    scan += scan.size;
  }
}
 
move_obj(){
  scan = free = heap_start;
  while(scan < heap_end){//第三次搜索堆
     if(scan.mark = TRUE){
        new_address = scan.forwarding;
        copy_data(new_address,scan,scan.size);
        new_address.forwarding = null;
        new_address.mark = FALSE:
        free += new_address.size;
        scan += scan.size;
     }
  }
}