在具有64字节缓存行的32kB直接映射回写缓存中，用于数据的位的百分比是100%。
，在遇到32kb以上的对象时，内存分配器会直接使用页堆直接分配大量内存。...*gcBits //用于标记内存的占用情况 gcmarkBits *gcBits //用于标记内存的回收情况 allocCache uint64 //allocBits 的补码，可以用于快速查找内存中未被使用的内存...小对象 小对象是指大小为 16 字节到 32,768 字节的对象以及所有小于 16 字节的指针类型的对象，小对象的分配可以被分成以下的三个步骤： 确定分配对象的大小以及跨度类 runtime.spanClass...； 从线程缓存、中心缓存或者堆中获取内存管理单元并从内存管理单元找到空闲的内存空间； 调用 runtime.memclrNoHeapPointers 清空空闲内存中的所有数据； 大对象 运行时对于大于...32KB 的大对象会单独处理，我们不会从线程缓存或者中心缓存中获取内存管理单元，而是直接在系统的栈中调用 runtime.largeAlloc 函数分配大片的内存。
当步长为32，我们只有大约每两个缓存行接触一次，当步长为64，只有每四个接触一次。 理解缓存行对某些类型的程序优化而言可能很重要。比如，数据字节对齐可能决定一次操作接触1个还是2个缓存行。...在我的机器上，CoreInfo显示我有一个32KB的L1数据缓存，一个32KB的L1指令缓存，还有一个4MB大小的L2数据缓存。L1缓存是处理器独享的，L2缓存是成对处理器共享的。...所有64字节内存块将分割为不同组，映射到同一组的内存块将竞争L2缓存里的16路槽位。 L2缓存有65,536个缓存行（译者注：4MB/64），每个组需要16路缓存行，我们将获得4096个集。...（译者注：请结合上图中的2路关联延伸理解，一个块索引对应64字节，chunk0对应组0中的任意一路槽位，chunk1对应组1中的任意一路槽位，以此类推chunk4095对应组4095中的任意一路槽位，chunk0...注意左边0~64字节部分——正好一个缓存行！就像上面示例1和2所说，额外访问相同缓存行的数据几乎没有开销。比如说，步长为16字节，它需要4步到达下一个缓存行，也就是说4次内存访问只有1次开销。
当对一个对象引用进行写操作时（对象引用改变），写屏障逻辑将会标记对象所在的卡页为dirty。 首先，计算对象引用所在卡页的卡表索引号。将地址右移9位，相当于用地址除以512（2的9次方）。...2.高并发下虚共享带来的性能开销# 在高并发情况下，频繁的写屏障很容易发生虚共享（false sharing），从而带来性能开销。...假设CPU缓存行大小为64字节，由于一个卡表项占1个字节，这意味着，64个卡表项将共享同一个缓存行。 HotSpot每个卡页为512字节，那么一个缓存行将对应64个卡页一共64*512=32KB。...如果不同线程对对象引用的更新操作，恰好位于同一个32KB区域内，这将导致同时更新卡表的同一个缓存行，从而造成缓存行的写回、无效化或者同步操作，间接影响程序性能。...这就是JDK 7中引入的解决方法，引入了一个新的JVM参数-XX:+UseCondCardMark，在执行写屏障之前，先简单的做一下判断。如果卡页已被标识过，则不再进行标识。
线程对于大对象（>32KB）的分配是直接向页堆PageHeap申请，不经过线程缓存ThreadCache和中央缓存CentralCache。CentralCache由于共享，它的访问是需要加锁的。...uintptr // 空闲对象的索引nelems uintptr // span中存放的对象数量allocCache uint64 // allocBits 的补码，可以用于快速查找内存中未被使用的内存...如图5.2所示，是 runtime.mcentral 中的 spanSet 的内存结构，index 字段是一个uint64类型数字的地址，该uint64的数字按32位分为前后两半部分head和tail，...zeroedBase uintptr} Go1.20的runtime.heapArena和Go1.18之前的有不同的是bitmap的一个比特位表示一个word字，而不是一个字节Byte，在Linux 64...系统中，一个heapArena管理的内存大小是64MB，那么用一个比特位指代一个字长，则需要64MB/(8*64)=128K个Bit，而且一个占有8Bword的对象是否有指针是用另一个字段noMorePtrs
L1缓存被分为两部分：L1D和L1I，L1D用于缓存数据，L1I用于缓存指令，每部分大小为32KB. 注意缓存不仅仅是缓存数据，当CPU执行应用程序时，缓存一些具有相同内容的指令，可以加快执行速度。...答案是存在不同的拷贝策略，有时缓存具有包含性（例如，L2中的数据在L3中也存在），也有时缓存具有互斥性（例如，牺牲性缓存（victim cahce）L3只能从L2中获取内容），通常这些缓存策略被CPU供应商隐藏...为啥与我们预期的不一致呢？答案是与缓存行有关。一个缓存行通常是64字节，最多包含8个 int64 类型变量。上述程序中循环占用的时间主要来自内存访问而不是加法指令。...total } 假设链表元素是连续分配的，在64位体系结构中，字长为64位。...假设L1D缓存为32KB, 缓存行大小为64字节，如果将一个块随机放入L1D，CPU在最坏情况下不得不迭代512个缓存行来读取一个变量。这种缓存叫做全相联（fully associative）.
l每个核都有独立的NEON，可以实现128位SIMD协处理器和VFPv3。 l每个核包含带有校验的32KB L1指令高速缓存和32KB L1数据缓存。 l双核共享带有校验的512KB L2高速缓存。...lPS内提供64位高级可扩展接口（Advanced Extended Interface，AXI）从端口，提供了访问L2高速缓存和片上存储器OCM的能力，以及保证在数据交易时与L1和L2高速缓存的数据一致性...lDMA控制器，其中四个通道用于PS，实现存储器与系统内的任何存储器的数据交换，另外四个通道用于PL，实现存储器到PL以及PL到存储器的数据交换。...l支持独立的128字节读FIFO和128字节的写FIFO，每个FIFO为8个字节宽度。 1.3.6. CAN控制器 l支持最高速度1Mb/s l带有64个消息深度的发送消息FIFO。 1.3.7....UART控制器 l 提供最多64字节的接受和发送FIFO 1.3.8. I2C控制器 l支持16字节FIFO。 l支持HOLD，防止溢出条件。 2.
系列导读 本文基于64位平台、1Page=8KB、Go1.6 本文为《Go语言轻松进阶》系列第二章「内存与垃圾回收」的第三小节。...内存的作用 通过以上我们可以基本看出「内存」在计算机中扮演的角色： 暂存二进制可执行代码文件中的指令、预置数据(常量)等 暂存指令执行过程中的中间数据 等等 至此我们基本明白了内存存在的意义。...栈内存释放逻辑：current + alloc 通过利用「栈内存」，CPU在执行指令过程中可以高效地存储临时变量。其次： 栈内存的分配过程：看起来像不像数据结构「栈」的入栈过程。...通常我们在创建如下变量时，变量都有可能被分配到堆上： 切片Slice 创建切片时 切片扩容时 拷贝切片时 创建数组时 创建Channel时 Map 创建Map时 Map扩容时 等等 涉及相关数据类型的写操作函数整理如下...逻辑处理器结构的pagecache不足，则直接去堆上mheap分配「大对象」所需内存，图示如下： 总结 ---- Go语言源代码中「栈内存」和「堆内存」的分配都是虚拟内存，最终CPU在执行指令过程中通过内部的
每个进程都拥有自己的虚拟内存，且虚拟内存的大小由处理机的地址结构和寻址方式决定。如直接寻址，如果cpu的有效地址长度为16位，则其寻址范围0 -64k。...因为线性分配器需要与具有拷贝特性的垃圾回收算法配合，所以 C 和 C++ 等需要直接对外暴露指针的语言就无法使用该策略。...如上图所示，微分配器已经在 16 字节的内存块中分配了 12 字节的对象，如果下一个待分配的对象小于 4 字节，它会直接使用上述内存块的剩余部分，减少内存碎片，不过该内存块只有所有对象都被标记为垃圾时才会回收...3、小对象内存分配 小对象是指大小为 16 字节到 32,768 字节的对象以及所有小于 16 字节的指针类型的对象，小对象的分配可以被分成以下的三个步骤： 确定分配对象的大小以及跨度类runtime.spanClass...4、大对象 运行时对于大于 32KB 的大对象会单独处理，我们不会从线程缓存或者中心缓存中获取内存管理单元，而是直接调用 runtime.mcache.allocLarge 分配大片内存： func
它的意思是8路集相联，每个缓存块是64Byte，32KB缓存有512个缓存块。 集相联技术是为了解决缓存直接匹配未命中的数据时，需要清空缓存的代价。...对象头在32位系统占用8字节，而在64位系统上占用16字节。Referece类型在32位系统上每个占用4字节，而在64位系统上每个占用8字节。...long[6]占64字节，刚好L1d Cache每个缓存块是64Byte。也就是说longs每一行中的数据处于同一条缓存行。...本地写(Local Write)：如果本地处理器写数据来处于I状态的缓存行，则缓存行的状态变成M。 本地读(Local Read):如果本地处理器读取处于I状态的缓存行，很明显此缓存没有数据给它。...2.两个不同的处理器确实需要操作相同的缓存行。 在Java程序中，数组的成员在缓存中也是连续的。Java对象的相邻成员变量也会加载到同一缓存行中。
小块内存申请 对于32KB以下的小块内存申请，Go会尝试从本地缓存mcache中获取内存。mcache包含了一系列被称为mspan的span列表，mspan包含了可供分配使用的内存： ?...Go的线程调度模型中，每个系统线程M和一个上下文P挂钩，在一个指定时间点最多只能处理一个协程G。申请内存时，当前协程会首先在所属M的本地缓存中的span列表中查找可用的内存块。...在我们前面的例子，结构体的大小为32字节，所以使用32字节的span： ? 每个等级的span链表会存在两份：一个链表用于存储内部不包含指针的对象，另一个链表用于存储内部包含指针的对象。...它会申请一块大内存，被称为arena，在64位系统下为64MB，其它大部分系统为4MB，申请的内存同样用span管理： ?...大块内存申请 Go申请大于32KB的大块内存不使用本地缓存策略，而是将大小取整到页大小整数倍后直接从堆上申请。 ? 全局图 现在我们在一个较高层次上，对Go的内存分配有了一个大致了解。
虽然开发者在写代码时不必过度关心内存从分配到回收这个过程，但是Go的内存分配策略里有不少有意思的设计，通过了解他们有助于我们自身的提高，也让我们能写出更高效的Go程序。...在Go里面有两种内存分配策略，一种适用于程序里小内存块的申请，另一种适用于大内存块的申请，大内存块指的是大于32KB。 下面我们来细聊一下这两种策略。...小于32KB内存块的分配策略 当程序里发生了32kb以下的小块内存申请时，Go会从一个叫做的mcache的本地缓存给程序分配内存。...从mcache中给程序分配内存 在Go的调度器模型里，每个线程M会绑定给一个处理器P，在单一粒度的时间里只能做多处理运行一个goroutine，每个P都会绑定一个上面说的本地缓存mcache。...大于32KB内存块的分配策略 Go没法使用工作线程的本地缓存mcache和全局中心缓存mcentral上管理超过32KB的内存分配，所以对于那些超过32KB的内存申请，会直接从堆上(mheap)上分配对应的数量的内存页
这个问题是通过一个叫做缓存控制器的硬件设备来解决的。缓存控制器可以检测缓存中的值何时在一个内核上被修改，以及另一个内核是否缓存了相同的数据。在这种情况下，缓存控制器会使陈旧的缓存无效。...例如，假设它需要读取名为x的变量。假设x被实现为 32 位（4 字节）整数。当CPU从主存读取时，存放变量x的内存会被带入缓存。 但是 CPU 不会只是将变量x读入缓存。...它会将包含变量x的连续内存块读取到缓存中。在 x86 系统上，这个块的大小是 64 字节。这意味着访问编码变量x的 4 个字节实际上最终会带来 64 个字节。...这些存储在高速缓存中的内存块称为高速缓存行。 伪共享 我们现在几乎有足够的上下文来解释故障模式。这是来自 OpenJDK 存储库的 C++ 代码片段。...在这种情况下伪共享的概率是多少？ 在这种情况下，这两个变量都是指针。在这个特定的 CPU 架构上，指针是 64 位或 8 字节。L1 缓存行大小为 64 字节。
实际上虚拟机在类加载完成后就会将对象引用维护到一组成为OopMap的数据结构中，在GC进行初始标记这个环节时直接从该数据结构中获取根节点即可。...假设处理器的缓存行大小为64字节，由于一个卡表元素占1个字节，64个卡表元素将共享同一个缓存行。...这64个卡表元素对应的卡页总的内存为32KB（64×512字节），也就是说如果不同线程更新的对象正好处于这32KB的内存区域内，就会导致更新卡表时正好写入同一个缓存行而影响性能。...重分配是ZGC的一种处理动作，用于复制对象的收集器阶段，稍后会介绍到）导致目前ZGC在64位系统最大可管理4TB的堆空间。...受限于硬件和操作系统的限制，目前ZGC只能用于64位系统，而64位系统高18位是不能使用的，剩余的46位中ZGC使用了4位来存储三色标记、是否进入了重分配集（即被移动过）、是否只能通过finalize(
/nutsandbolts/datatypes.html java中的8种基本数据类型 每种数据类型还有他对应的包装类 名称 字节 取值范围 默认值 byte 1个字节 -128 ~127 0 short...2个字节 -32,768 ~ 32,767 0 int 4个字节 -231 ~ 231-1SE8以及之后,可以用int来表示无符号32位数0~232-1 0 long 8个字节 -263 ~ 263-... 就是提供xxxValue方法以获得各种不同的数据类型的值在类型转换之间可能会损失精度 除了byte和short 上图方法列表中的其他的方法 是必须提供的 共性特点 比较 11...XXX(基本类型)XXX(String s) 数值型包装类的构造方法多为两种:一种是直接借助于基本类型数据另一种是内部借助于ParseXXX方法进行转换为基本类型,然后在返回对象 其他方法 二进制位数相关...计算机中整数是以二进制补码形式存放的Integer和Long提供了bitCount 方法 用于获取二进制补码表示形式的 1 位的数量 数据翻转 数据为二进制表示形式,翻转就是完全的颠倒过来
寄存器的速度最快，可以在一个时钟周期内访问，其次是高速缓存，可以在几个时钟周期内访问，普通内存可以在几十个或几百个时钟周期内访问。 ? 存储器分级，利用的是局部性原理。我们可以以经典的阅读书籍为例。...cache分成多个组，每个组分成多个行，linesize是cache的基本单位，从主存向cache迁移数据都是按照linesize为单位替换的。...对于32位的内存地址，每个line有2^6 = 64Byte，所以地址的【0，5】区分line中的那个字节。一共有64个组。我们取内存地址中间6为来hash查找地址属于那个组。...即内存地址的【6，11】位来确定属于64组的哪一个组。组确定了之后，【12，31】的内存地址与组中8个line挨个比对，如果【12，31】为与某个line一致，并且这个line为有效，那么缓存命中。...OK，cache分成三类： 直接映射高速缓存，这个简单，即每个组只有一个line，选中组之后不需要和组中的每个line比对，因为只有一个line。
当线程缓存不能满足需求时，运行时会使用中心缓存作为补充解决小对象的内存分配，在遇到 32KB 以上的对象时，内存分配器会选择页堆直接分配大内存。...Go 语言所有的内存空间都由如下所示的二维矩阵 runtime.heapArena 管理，这个二维矩阵管理的内存可以是不连续的：图 1-18 页堆管理的内存区域在除了 Windows 以外的 64 位操作系统中...图 1-20 微分配器的工作原理如上图所示，微分配器已经在 16 字节的内存块中分配了 12 字节的对象，如果下一个待分配的对象小于 4 字节，它会直接使用上述内存块的剩余部分，减少内存碎片，不过该内存块只有所有对象都被标记为垃圾时才会回收...小对象小对象是指大小为 16 字节到 32,768 字节的对象以及所有小于 16 字节的指针类型的对象，小对象的分配可以被分成以下的三个步骤：确定分配对象的大小以及跨度类 runtime.spanClass...大对象运行时对于大于 32KB 的大对象会单独处理，我们不会从线程缓存或者中心缓存中获取内存管理单元，而是直接调用 runtime.mcache.allocLarge 分配大片内存：func mallocgc
堆内存1.golang堆内存分配采用和tcmalloc内存分配器类似的算法2.堆内存划分为一个个arena空间，arena的初始地址记录在arenaBaseOffset中，在amd64架构的linux中...arena中4个指针大小的内存空间：低4位用于标记指针/标量；高4位用于标记扫描/终止（后续单元是否包含指针）spans大小为8192，每一个index对应一个page，用于确定某一个Page对应的mspan...是什么pageInUse长度为1024字节（8192位），标记处于使用状态的span的第一个page。...分配顺序和堆内存相似 全局的stackpool ->全局堆内存中申请>=32KB时 计算所需要的Pgae数目，然后利用上诉公式，在stackLarge...>=32KB的栈，如果在GC清扫结算，直接返回给堆内存，否则归还给stackLarge<32KB的栈，优先归还本地stackcache，如果本地满了归还全局stackpool，再满了就归还到全局堆内存中
此时会有一个问题，即写缓冲块中可能有某次读请求需要的数据的最新副本（已经执行写入指令但尚未写入到主存中），具有两种解决方法： 等待：每次读请求都等待写缓冲区清空再读取，实现简单，效率很低 访问：每次读请求首先从写缓冲区查找数据...，其在缓存中保存一些额外的位，用于预测下一次缓存访问这个组时可能调用的块，即将设置多路选择器和比较标记并行执行。...AMD64中，64位虚拟地址被映射到52位物理地址，剩下的12位用于提供保护和使用信息。...在Opteron中，使用48位虚拟地址和40位物理地址，AMD64中虚拟地址的高16位（16+48=64）为符号位扩展。...I7缓存结构 i7的缓存结构要远远比A8复杂，其具有三级缓存和两级TLB，三级缓存的信息如下所示： 特性 L1 I-cache L1 D-cache L2缓存 L3缓存 大小 32KB 32KB 256KB
有效位：有效位为t位，t一般为1，指明这个行是否包含有效信息。 标记位：标记位为s位。唯一的标识了存储在高速缓存中的块（数组索引）。 块偏移：数据块为 字节。...然后，高速缓存从内存中取出块0，块1， 共2字节，并存储在组0中。具体如下图所示。 ? 模拟直接映射高速缓存读地址0的数据 2. 读地址1的数据。标记位为0，索引位为00，偏移位为1，块号1。...缓存行中有数据，组1的有效位为0，地址的标记位和组1中的第一行和第二行的标记位不匹配，因此，未命中。然后，高速缓存从内存中取出块6，块7， 共2字节，并存储在组1中。具体如下图所示。 ?...缓存行中有数据，组0的第一行有效位为1，第二行有效位为0，地址的标记位和组0的第一行和第二行的标记位不匹配，因此，未命中。然后，高速缓存从内存中取出块8，块9， 共2字节，并存储在组0的第二行中。...如果我们理解了计算机系统是如何将数据在内存中组织和移动的，那么在写程序时就可以把数据项存储在合适的位置，CPU能更快地访问到它们，提高程序的执行效率。
请求某个超单元先发送行，此时会将行缓存到内部行缓冲区；然后发送列，此时将该行该列的超单元数据返回给请求者。传统的 DRAM 会将剩余的数据丢掉，而 FPM DRAM会缓存整行。...可擦写编程器 EEPROM 掉电数据不丢失，主要用于存储数据，如闪存（U盘） 一般的程序都具有良好的局部性，即访问的数据都是在一个较密集的区间内，这样可以提高访问效率。...组选择（一般用内存中间的位避免相邻的内存分到同一个组） * 2.行匹配 3. 字抽取（返回） 直接映射高速缓存命中遵循定的策略，在真实的程序中很常见，会导致令人困惑的性能问题。...直接映射高速缓存限制是只能有1行。 组相联高速缓存每组可以有多行，冲突不命中的问题得到缓解。...L1 4周期，32kb，64组64块大小；L2 10周期，256KB，8行512组64块大小；L3 40-75 周期，8mb，16行8192组64块大小
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