首页  思维导图  详情

PHP底层内核源码深入浅出

2021-04-21 13:18:01   0  举报





AI智能生成

说起来可能不信这一切都要从PHP源码说起，，我倒要看看最后能连线成啥样

PHP

Golang

源码分析

Docker

Nginx

作者其他创作

大纲/内容

从c语言到PHP

Linux

内核

boot loader

grup

uboot

namespaces

cgroup

内存屏障

lib.so

操作级别

编译安装PHP

分支主题

怎么变成解释性语言

变量 z_val

变量类型

zend_string

引用 refercence

引用计数

记录多少个zval指向同一个zend_value,新的zval+1，销毁zval减1，=0可以销毁

不是所有的类型都用引用计数

string

array

object

resource

reference

数组 zend_array

内存管理

PHP中的内存

垃圾回收

自动内存回收的不是垃圾

垃圾是value不再使用，但是引用还>0,自动回收机制cover不住的

循环引用的场景

垃圾回收器会把可能是垃圾的value收集起来，等达到一定数量之后才会回收

垃圾存在的类型

array

object

其他情况不会出现循环引用

垃圾回收期的判断依据

IS_TYPE_COLLECTABLE

疑问：标志是怎么打上去的

回收算法

垃圾由于成员引用自身导致的，对value的所有成员减1引用计数

写时复制

发生写时才进行深拷贝

并不是所有的value都可以复制

string

array

内存池

malloc,频繁分配、释放内存，产生内存碎片，降低系统性能

zendMM

减少内存分配及释放的次数

控制内存碎片的产生

参考tcmalloc/jemalloc重写

trunk、page、slot结构

slots

提供8，16，24，...3072等size的内存

每种size在一个或者若干个连续的page上分配

释放的内存放入对应尺寸的链表

pages

在trunk上连续分配

用bitmap标记空闲块，加速空闲块的查找

trunks

大于2M直接分配一个trunks

直接向系统要，不走malloc

内存回收时机

zval断开value的指向时，发现refcount=0,直接释放value

修改变量与函数返回时，会断开指向

unset()函数

Golang中的内存

Linux 中的内存

VM 语法分析

VM 编译器

handle

VM 执行器

Fast-cgi

多进程

多线程

协程

Goroutine

cli下编程

面向对象底层内核实现

文件

FPM

TCP/IP

信号

pipe

中断

上下文切换

虚拟内存

Socket

select

poll

epoll

aio

libevent.so

Nginx源码派生

数据结构

进程

进程通信

进程模型

整体架构

核心进程模型

cache进程模型

共享内存

slab机制

信号处理

事件管理

i/o多路复用

事件处理

epoll

请求服务流程

监听套接口

创建连接套字节

请求处理

数据相应

子请求

关闭连接

keepalive

延迟关闭机制

负载均衡

Golang源码派生

变量

子主题

表达式

内存管理

内存组件

Golang内存分配架构

基础元件

mspan

type mspan struct {
next *mspan
prev *mspan

startAddr uintptr // 起始地址
npages uintptr // 页数
freeindex uintptr

allocBits *gcBits
gcmarkBits *gcBits
allocCache uint64

state mSpanStateBox

spanclass spanClass 实际为int8，其中前七位为sizeClass类型，后一位判断是否包含指针
...
}

list

pages

golang内存管理中的基本单位，也是由页组成的，每个页大小为8KB，
mspan里面按照8kb*2n大小（8kb，16kb，32kb .... ），每一个mspan又分为多个object

objects 内存分配

当用户程序或者线程向 runtime.mspan 申请内存时，该结构会使用 allocCache 字段以对象为单位在管理的内存中快速查找待分配的空间

如果我们能在内存中找到空闲的内存单元，就会直接返回，当内存中不包含空闲的内存时，上一级的组件 runtime.mcache 会为调用 runtime.mcache.refill 更新内存管理单元以满足为更多对象分配内存的需求

objescts

67个跨度类

对象大小从 8B 到 32KB，总共 67 种跨度类的大小、存储的对象数以及浪费的内存空间，以表中的第四个跨度类为例，跨度类为 4 的 runtime.mspan 中对象的大小上限为 48 字节、管理 1 个页、最多可以存储 170 个对象。因为内存需要按照页进行管理，所以在尾部会浪费 32 字节的内存，当页中存储的对象都是 33 字节时，最多会浪费 31.52% 的资源

跨度类资源

runtime.spanClass 是 runtime.mspan 结构体的跨度类，决定内存管理单元中存储的对象大小和个数

跨度类对于内存布局

mcache

runtime.mcache 是 Go 语言中的线程缓存，它会与线程上的处理器一一绑定，主要用来缓存用户程序申请的微小对象。每一个线程缓存都持有 67 * 2 个 runtime.mspan，这些内存管理单元都存储在结构体的 alloc 字段中

mcentral-中心缓存

mheap-大内存

初始化

核心单元

内存扩容

内存分配

mallocgc

堆上所有的对象都会通过调用 runtime.newobject 函数分配内存，该函数会调用 runtime.mallocgc 分配指定大小的内存空间，这也是用户程序向堆上申请内存空间的必经函数

func mallocgc(size uintptr, typ *_type, needzero bool) unsafe.Pointer {
mp := acquirem()
mp.mallocing = 1

c := gomcache()
var x unsafe.Pointer
noscan := typ == nil || typ.ptrdata == 0
if size <= maxSmallSize {
if noscan && size < maxTinySize {
// 微对象分配
} else {
// 小对象分配
}
} else {
// 大对象分配
}

publicationBarrier()
mp.mallocing = 0
releasem(mp)

return x
}

微对象

0b-16b

小对象

16b-32k

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

>32k

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

runtime.largeAlloc 函数会计算分配该对象所需要的页数，它会按照 8KB 的倍数为对象在堆上申请内存：

申请内存时会创建一个跨度类为 0 的 runtime.spanClass 并调用 runtime.mheap.alloc 分配一个管理对应内存的管理单元