X-Git-Url: https://git.llucax.com/z.facultad/75.00/informe.git/blobdiff_plain/12b4722b4c418b9d60d75c0acdd9e5cac133af6a..4dec75812c56a0e0c6fb8d305349d32a09df10b0:/source/dgc.rst diff --git a/source/dgc.rst b/source/dgc.rst index 44b31d0..4d91f8e 100644 --- a/source/dgc.rst +++ b/source/dgc.rst @@ -4,7 +4,7 @@ de recolección de basura en dicho lenguaje (se explica por qué las particularidades descriptas en la sección anterior complican la recolección de basura y cuales son las que más molestan). - ESTADO: TERMINADO + ESTADO: TERMINADO, CORREGIDO .. _dgc: @@ -63,8 +63,8 @@ mismas (o más) limitaciones. El control sobre la alineación de memoria es otra complicación sobre el recolector de basura, incluso aunque éste sea conservativo. Dado que tratar la memoria de forma conservativa byte a byte sería impracticable (tanto por la -cantidad de falsos positivos que esto provocaría como por el impacto en la -eficiencia por el exceso de posibles punteros a revisar, además de lo +cantidad de falsos positivos que esto provocaría como por el impacto en el +rendimiento por el exceso de posibles punteros a revisar, además de lo ineficiente que es operar sobre memoria no alineada), en general el recolector asume que el usuario nunca va a tener la única referencia a un objeto en una estructura no alineada al tamaño de palabra. @@ -127,7 +127,7 @@ Orientación a objetos y finalización D_ soporta el paradigma de orientación a objetos, donde es común permitir que un objeto, al ser destruido, realice alguna tarea de finalización (a través de una función miembro llamada *destructor*, o ``~this()`` en D_). Esto significa -que el recolector, al encontrar que un objeto no es más referenciados, debe +que el recolector, al encontrar que no hay más referencias a un objeto, debe ejecutar el destructor. La especificación dice: @@ -149,7 +149,7 @@ a otros objetos en un destructor. Esta restricción en realidad se ve relaja con el soporte de *RAII*. Si se utiliza la palabra clave ``scope`` al crear una serie de objetos, estos serán -destruídos determinísticamente al finalizar el *scope* actual en el orden +destruidos determinísticamente al finalizar el *scope* actual en el orden inverso al que fueron creados y, por lo tanto, un usuario podría hacer uso de los atributos que sean referencias a otros objetos creados con ``scope`` si el orden en que fueron creados (y por lo tanto en que serán destruidos) se lo @@ -182,7 +182,7 @@ formas de mejorarlo. Como se mencionó en la sección :ref:`d_lang`, en D_ hay dos bibliotecas base para soportar el lenguaje (*runtimes*): Phobos_ y Tango_. La primera es la biblioteca estándar de D_, la segunda un proyecto más abierto y dinámico que -surgió como alternativa a Phobos_ debido a que Phobos_ es muy desprolija y que +surgió como alternativa a Phobos_ debido a que Phobos_ es muy descuidada y que era muy difícil impulsar cambios en ella. Ahora Phobos_ tiene el agravante de estar *congelada* en su versión 1 (solo se realizan correcciones de errores). @@ -220,7 +220,7 @@ Organización del *heap* ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ La memoria del *heap* está organizada en *pools*. Un *pool* es una región de -*páginas* contíguas. Una página es, en general, la unidad mínima de memoria que +*páginas* contiguas. Una página es, en general, la unidad mínima de memoria que maneja un sistema operativo con soporte de memoria virtual. Cada página dentro de un *pool* sirve a su vez como contenedora de bloques (llamados *bin* en la :ref:`implementación `) de tamaño fijo. Todos los bloques @@ -231,7 +231,7 @@ pertenecientes a la misma página tienen el mismo tamaño de bloque (ver figura o celdas en general se ubican en estos bloques (en uno del tamaño más pequeño que haya que sea suficientemente grande como para almacenar dicho objeto). En caso de que un objeto sea mayor a una página, se utilizan la menor cantidad de -páginas contíguas de un pool que tengan espacio suficiente para almacenar +páginas contiguas de un pool que tengan espacio suficiente para almacenar dicho objeto. .. [#dgcpageplus] Además existe otro tamaño de bloque especial que se utiliza @@ -342,7 +342,7 @@ Cada *pool* tiene la siguiente información asociada: *pool*. *pages*: - bloque de memoria contíguo de tamaño ``PAGE_SIZE * number_of_pages`` + bloque de memoria contiguo de tamaño ``PAGE_SIZE * number_of_pages`` (siendo ``PAGE_SIZE`` el tamaño de página, que normalmente son 4096 bytes). @@ -353,7 +353,7 @@ Se trata del tamaño de los bloques que almacena esta página. Una página siempre almacena bloques del mismo tamaño, que pueden ser 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048 o 4096 (llamado con el nombre especial -``PAGE``). Además hay dos tamaños de bloque símbólicos que tienen un +``PAGE``). Además hay dos tamaños de bloque simbólicos que tienen un significado especial: ``FREE``: @@ -405,7 +405,7 @@ Objetos grandes ^^^^^^^^^^^^^^^ El recolector de basura actual de D_ trata de forma diferente a los objetos grandes. Todo objeto grande empieza en un bloque con tamaño ``PAGE`` -y (opcionalmente) continúa en los bloques contíguos subsiguientes que tengan +y (opcionalmente) continúa en los bloques contiguos subsiguientes que tengan el tamaño de bloque ``CONTINUATION`` (si el objeto ocupa más que una página). El fin de un objeto grande queda marcado por el fin del *pool* o una página con tamaño de bloque distinto a ``CONTINUATION`` (lo que suceda primero). @@ -439,7 +439,7 @@ organización del *heap* que se explicó en la sección anterior. Recolección ^^^^^^^^^^^ -A grandes razgos el algoritmo de recolección puede resumirse de las dos fases +A grandes rasgos el algoritmo de recolección puede resumirse de las dos fases básicas de cualquier algoritmo de :ref:`marcado y barrido `:: function collect() is @@ -482,7 +482,7 @@ pausan y reanudan todos los hilos respectivamente:: foreach thread in threads thread.resume() -La función ``clear_mark_scan_bits()`` se encarga de resetear todos los +La función ``clear_mark_scan_bits()`` se encarga de restablecer todos los atributos *mark* y *scan* de cada bloque del *heap*:: function clear_mark_scan_bits() is @@ -497,7 +497,7 @@ La función ``mark_free_lists()`` por su parte se encarga de activar el bit de marcado (que es iterativa y realiza varias pasadas sobre **todo** el *heap*, incluyendo las celdas libres) no visite las celdas libres perdiendo tiempo sin sentido y potencialmente manteniendo *vivas* celdas que en -realdidad son *basura* (falsos positivos):: +realidad son *basura* (falsos positivos):: function mark_free_lists() is foreach free_list in heap @@ -540,9 +540,9 @@ los threads para terminar de marcar el *root set*:: Dado que D_ soporta manejo de memoria manual al mismo tiempo que memoria automática, es posible que existan celdas de memoria que no estén en el *root set* convencional ni en el *heap* del recolector. Para evitar que se libere -alguna celda que estaba siendo referenciada desde memoria administrada por el -usuario, éste debe informarle al recolector sobre la existencia de estoas -nuevas raíces. Es por esto que para concluir el marcado del *root set* +alguna celda a la cual todavía existen referencias desde memoria administrada +por el usuario, éste debe informarle al recolector sobre la existencia de +estas nuevas raíces. Es por esto que para concluir el marcado del *root set* completo se procede a marcar las raíces definidas por el usuario:: function mark_user_roots() is @@ -588,12 +588,12 @@ celdas para visitar (con el bit *scan* activo):: mark(pointer) Aquí puede verse, con un poco de esfuerzo, la utilización de la -:ref:`abtracción tricolor `: todas las celdas alcanzables +:ref:`abstracción tricolor `: todas las celdas alcanzables desde el *root set* son pintadas de *gris* (tienen los bits *mark* y *scan* activados), excepto aquellas celdas atómicas (es decir, que se sabe que no tienen punteros) que son marcadas directamente de *negro*. Luego se van obteniendo celdas del conjunto de las *grises*, se las pinta de *negro* (es -decir, se desactiva el big *scan*) y se pintan todas sus *hijas* de *gris* (o +decir, se desactiva el bit *scan*) y se pintan todas sus *hijas* de *gris* (o *negro* directamente si no tienen punteros). Este procedimiento se repite mientras el conjunto de celdas *grises* no sea vacío (es decir, que ``more_to_scan`` sea ``true``). @@ -624,8 +624,8 @@ utilizadas en la fase de marcado:: return [pool, page, block_start] return [null, null, null] -Cabe destacar que la función ``find_block()`` devuelve el pool, la página y el -comienzo del bloque al que apunta el puntero, es decir, soporta punteros +Cabe destacar que la función ``find_block()`` devuelve el *pool*, la página +y el comienzo del bloque al que apunta el puntero, es decir, soporta punteros *interiores*. @@ -695,7 +695,7 @@ grandes de ser necesario):: Esta reorganización de listas libres además mejoran la localidad de referencia y previenen la fragmentación. La localidad de referencia se ve -mojorada debido a que asignaciones de memoria proximas en el tiempo serán +mejorada debido a que asignaciones de memoria próximas en el tiempo serán también próximas en espacio porque pertenecerán a la misma página (al menos si las asignaciones son todas del mismo tamaño). La fragmentación se minimiza por el mismo efecto, primero se asignarán todos los bloques de la misma página. @@ -720,7 +720,7 @@ recolector actual. Asignación de memoria ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ La asignación de memoria del recolector es relativamente compleja, excepto -cuando se asgina un objeto pequeño y ya existe algún bloque con el tamaño +cuando se asigna un objeto pequeño y ya existe algún bloque con el tamaño preciso en la lista de libres. Para el resto de los casos la cantidad de trabajo que debe hacer el recolector para asignar la memoria es considerable. @@ -744,7 +744,7 @@ La función ``find_block_size()`` sencillamente busca el tamaño de bloque se mejor se ajuste al tamaño solicitado (es decir, el bloque más pequeño lo suficientemente grande como para poder almacenar el tamaño solicitado). Una vez más el algoritmo distingue objetos grandes de pequeños. Los pequeños se -asginan de las siguiente manera:: +asignan de las siguiente manera:: function new_small(block_size) is block = find_block_with_size(block_size) @@ -831,7 +831,7 @@ grande:: return pages[0] De forma similar a la asignación de objetos pequeños, se intenta encontrar una -serie de páginas contíguas, dentro de un mismo *pool*, suficientes para +serie de páginas contiguas, dentro de un mismo *pool*, suficientes para almacenar el tamaño requerido y si esto falla, se realizan diferentes pasos y se vuelve a intentar. Puede observarse que, a diferencia de la asignación de objetos pequeños, si luego de la recolección no se pudo encontrar lugar @@ -852,7 +852,7 @@ completamente libres:: heap.remove(pool) Volviendo a la función ``new_big()``, para hallar una serie de páginas -contíguas se utiliza el siguiente algoritmo:: +contiguas se utiliza el siguiente algoritmo:: function find_pages(number_of_pages) is foreach pool in heap @@ -862,7 +862,7 @@ contíguas se utiliza el siguiente algoritmo:: return null Como se dijo, las páginas deben estar contenidas en un mismo *pool* (para -tener la garantía de que sean contíguas), por lo tanto se busca *pool* por +tener la garantía de que sean contiguas), por lo tanto se busca *pool* por *pool* dicha cantidad de páginas libres consecutivas a través del siguiente algoritmo:: @@ -894,7 +894,7 @@ propaga hasta la función ``new()`` que lanza una excepción. Liberación de memoria ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ La liberación de la memoria asignada puede hacerse explícitamente. Esto -saltéa el mecanismo de recolección, y es utilizado para dar soporte a menejo +saltea el mecanismo de recolección, y es utilizado para dar soporte a manejo explícito de memoria asignada en el *heap* del recolector. En general el usuario no debe utilizar liberación explícita, pero puede ser útil en casos muy particulares:: @@ -939,7 +939,7 @@ Detalles de implementación Hay varias diferencias a nivel de implementación entre lo que se presentó en las secciones anteriores y como está implementado realmente el recolector actual. Con los conceptos e ideas principales del ya explicadas, se procede -a ahondar con más detalle en como está construído el recolector y algunas de +a ahondar con más detalle en como está construido el recolector y algunas de sus optimizaciones principales. Vale aclarar que el recolector de basura actual está implementado en D_. @@ -1008,7 +1008,7 @@ facilitar la comprensión): tratar de asignar memoria no se puede hallar celdas libres en el *heap* del recolector, se pide más memoria al sistema operativo sin correr una recolección para intentar recuperar espacio. Esto es particularmente - útil para secciones de un programa donde la eficiencia es crítica y no + útil para secciones de un programa donde el rendimiento es crítico y no se pueden tolerar grandes pausas como las que puede provocar el recolector. @@ -1104,7 +1104,7 @@ La estructura ``Pool`` está compuesta por los siguientes atributos (ver figura Como se observa, además de la información particular del *pool* se almacena toda la información de páginas y bloques enteramente en el *pool* también. Esto simplifica el manejo de que lo es memoria *pura* del *heap*, ya que queda -una gran porción contínua de memoria sin estar intercalada con +una gran porción continua de memoria sin estar intercalada con meta-información del recolector. Para poder acceder a los bits de un bloque en particular, se utiliza la @@ -1130,16 +1130,16 @@ un puntero al primer elemento de la lista en particular. La implementación utiliza a los bloques de memoria como nodos directamente. Como los bloques siempre pueden almacenar una palabra (el bloque de menor -tamaño es de 16 bytes y una palabra ocupa comunmente entre 4 y 8 bytes según +tamaño es de 16 bytes y una palabra ocupa comúnmente entre 4 y 8 bytes según se trabaje sobre arquitecturas de 32 o 64 bits respectivamente), se almacena el puntero al siguiente en la primera palabra del bloque. Algoritmos ^^^^^^^^^^ -Los algoritmos en la implementación real están considerablemente menos -modularizados que los presentados en la sección :ref:`dgc_algo`. Por ejemplo, -la función ``collect()`` es una gran función de 300 líneas de código. +Los algoritmos en la implementación real son considerablemente menos modulares +que los presentados en la sección :ref:`dgc_algo`. Por ejemplo, la función +``collect()`` es una gran función de 300 líneas de código. A continuación se resumen las funciones principales, separadas en categorías para facilitar la comprensión. Los siguientes son métodos de la estructura @@ -1303,17 +1303,17 @@ para facilitar la comprensión. Los siguientes son métodos de la estructura guarda los registros en el *stack* y llama a ``fullcollect()``. El algoritmo presentado en :ref:`dgc_algo_mark` es simbólico, ya que si los registros se apilaran en el *stack* dentro de otra función, al salir de - esta se volverían a desapilar, por lo tanto debe ser hecho en la misma + esta se volverían a des-apilar, por lo tanto debe ser hecho en la misma función ``collect()`` o en una función que luego la llame (como en este caso). *fullcollect(stackTop)*: - realiza la recolección de basura. Es análoga a ``collect()`` pero - considerablemente menos modularizada, todos los pasos se hacen - directamente en esta función: marcado del *root set*, marcado iterativo - del *heap*, barrido y reconstrucción de la lista de libres. Además - devuelve la cantidad de páginas que se liberaron en la recolección, lo - que permite optimizar levemente la función ``bigAlloc()``. + realiza la recolección de basura. Es análoga a ``collect()`` pero es + considerablemente menos modular, todos los pasos se hacen directamente + en esta función: marcado del *root set*, marcado iterativo del *heap*, + barrido y reconstrucción de la lista de libres. Además devuelve la + cantidad de páginas que se liberaron en la recolección, lo que permite + optimizar levemente la función ``bigAlloc()``. Finalización @@ -1332,7 +1332,7 @@ y proveer finalización asegurada puede ser muy deseable. Memoria *encomendada* ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ El algoritmo actual divide un *pool* en dos áreas: memoria *encomendada* -(*committed* en inglés) y *no-encomentada*. Esto se debe a que originalmente +(*committed* en inglés) y *no-encomendada*. Esto se debe a que originalmente el compilador de D_ DMD_ solo funcionaba en Microsoft Windows y este sistema operativo puede asignar memoria en dos niveles. Por un lado puede asignar al proceso un espacio de memoria (*address space*) pero sin asignarle la memoria @@ -1368,14 +1368,80 @@ asignación de memoria. -.. _dgc_problems: +.. _dgc_good: + +Características destacadas +~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ + +Si bien el recolector en términos generales no se aleja mucho de un +:ref:`marcado y barrido clásico `, tiene algunas mejoras por +sobre el algoritmo más básicos que vale la pena destacar: + + +Organización del *heap* +^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ +El *heap* está organizado de una forma que, si bien no emplea las técnicas más +modernas que pueden observarse en el estado del arte (como :ref:`regiones +`), es relativamente sofisticada. El esquema de *pools* +y bloques permite disminuir considerablemente los problemas de *fragmentación* +de memoria y evita búsquedas de *huecos* que pueden ser costosas (como +*best-fit* [#dgcbestfit]_) o desperdiciar mucho espacio (como *first-fit* +[#dgcfirstfit]_), logrando un buen equilibrio entre velocidad y espacio +desperdiciado. + +.. [#dgcbestfit] Las búsquedas de tipo *best-fit* son aquellas donde se busca + el *hueco* en el *heap* (es decir, una región contínua de memoria + libre) que mejor se ajuste al tamaño del objeto a asignar. Es decir, el + *hueco* más pequeño lo suficientemente grande como para almacenarlo. + +.. [#dgcfirstfit] Las búsquedas de tipo *first-fit* son aquellas donde se busca + el primer *hueco* en el *heap* (es decir, una región contínua de memoria + libre) que sea lo suficientemente grande como para almacenar el objeto + a asignar. + + +Fase de marcado iterativa +^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ +A diferencia del algoritmo clásico recursivo, el algoritmo del recolector +actual es iterativo. El algoritmo recursivo tiene un problema fundamental: se +puede llegar a un desbordamiento de pila (o *stack overflow*). La cantidad de +recursiones necesarias es, en el peor caso, :math:`O(|Live \thickspace set|)` +(por ejemplo, si todas las celdas del *heap* formaran una lista simplemente +enlazada). Hay muchas técnicas para lidiar con este problema, algunas que +podrían aplicarse a D_ y otras que no (como *pointer reversal*) [JOLI96]_. El +recolector actual, sin embargo, cambia complejidad en espacio por complejidad +en tiempo, utilizando un algoritmo iterativo que es constante (:math:`O(1)`) +en espacio, pero que requiere varias pasada sobre el *heap* en vez de una (la +cantidad de pasadas es en el peor caso, al igual que la cantidad de +recursiones del algoritmo recursivo, :math:`O(|Live \thickspace set|)`, pero +cada pasada se realiza por sobre todo el *heap*). + + +Conjuntos de bits para indicadores +^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ +El algoritmo clásico propone almacenar en la propia celda la marca (para la +fase de marcado) y otros indicadores. El algoritmo del recolector actual +utiliza conjuntos de bits. Esto trae dos ventajas principales: + +* Permite minimizar el espacio requerido, ya que de otra forma en general se + desperdicia una palabra entera como cabecera de celda para guardar este tipo + de información. + +* Mejora la localidad de referencia, ya que los indicadores se escriben de + forma muy compacta y en una región de memoria contigua que generalmente + puede entrar en el cache o en pocas páginas de memoria acelerando + considerablemente la fase de marcado. + + + +.. _dgc_bad: Problemas y limitaciones ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ A continuación se presentan los principales problemas encontrados en la implementación actual del recolector de basura de D_. Estos problemas surgen -principalmente de la observación del código y de aproximadamente 3 años de +principalmente de la observación del código y de aproximadamente tres años de participación y observación del grupo de noticias, de donde se obtuvieron los principales problemas percibidos por la comunidad que utiliza el lenguaje. @@ -1385,7 +1451,7 @@ Complejidad del código y documentación El análisis del código fue muy complicado debido a la falta de documentación y desorganización del código. Además se nota que el recolector ha sido escrito en una fase muy temprana y que a ido evolucionando a partir de ello de forma -desprolija y sin ser rescrito nunca para aprovechar las nuevas características +descuidada y sin ser rescrito nunca para aprovechar las nuevas características que el lenguaje fue incorporando (por ejemplo *templates*). Estos dos problemas (código complicado y falta de documentación) producen un @@ -1487,9 +1553,9 @@ Se recuerda que la semántica de dicha función es la misma que la de la funció ``new_big()`` presentada en :ref:`dgc_algo_alloc`. Además, como se comentó en la sección anterior, los algoritmos en la -implementación real están considerablemente menos modularizados que los -presentados en la sección :ref:`dgc_algo`. Por ejemplo, la función -``fullcollect()`` son 300 líneas de código. +implementación real son considerablemente menos modulares que los presentados +en la sección :ref:`dgc_algo`. Por ejemplo, la función ``fullcollect()`` son +300 líneas de código. Memoria *encomendada* @@ -1505,16 +1571,16 @@ discutible. Precisión ^^^^^^^^^ -Este fue historicamente uno de los problemas principales del recolector de D_ +Este fue históricamente uno de los problemas principales del recolector de D_ [NGD46407]_ [NGD35364]_. Sin embargo, desde que, en la versión 1.001, se ha incorporado la capacidad de marcar un bloque como de datos puros (no contiene punteros, el atributo ``NO_SCAN``) [NGA6842]_, la gravedad de esos problemas ha -disminuído considerablemente, aunque siguieron reportándose problemas más +disminuido considerablemente, aunque siguieron reportándose problemas más esporádicamente [NGD54084]_ [NGL13744]_. De todas maneras queda mucho lugar para mejoras, y es un tema recurrente en el grupo de noticias de D_ y se han discutido formas de poder hacer que, al menos -el *heap* sea preciso [NGD44607]_ [NGD29291]_. Además se mostro un interés +el *heap* sea preciso [NGD44607]_ [NGD29291]_. Además se mostró un interés general por tener un recolector más preciso [NGDN87831]_, pero no han habido avances al respecto. @@ -1558,7 +1624,7 @@ memoria [NGD75952]_ [NGDN87831]_. Además se ha mostrado un interés por tener un nivel de concurrencia aún mayor en el recolector, para aumentar la concurrencia en ambientes *multi-core* en general pero en particular para evitar grandes pausas en programas con -requerimientos de tiempo real, historicamente una de las principales críticas +requerimientos de tiempo real, históricamente una de las principales críticas al lenguaje [NGDN87831]_ [NGL3937]_ [NGD22968]_ [NGA15246]_ [NGD5622]_ [NGD2547]_ [NGD18354]_. @@ -1582,26 +1648,26 @@ un recolector que de este tipo de garantías [NGD88298]_. Además los objetos pueden ser finalizados tanto determinísticamente (utilizando ``delete`` o ``scope``; ver secciones :ref:`d_low_level` -y :ref:`d_dbc`) como no deterministicamente (cuando son finalizados por el +y :ref:`d_dbc`) como no determinísticamente (cuando son finalizados por el recolector). En el primer caso se puede, por ejemplo, acceder sus atributos u otra memoria que se conozca *viva*, mientras que en el segundo no. Sin embargo un destructor no puede hacer uso de esta distinción, haciendo que la finalización determinística tenga a fines prácticos las mismas restricciones -que la finalización no deterministica. Es por esto que se ha sugerido permitir +que la finalización no determinística. Es por esto que se ha sugerido permitir al destructor distinguir estos dos tipos de finalización [NGD89302]_. Eficiencia ^^^^^^^^^^ -La eficiencia en general del recolector es una de las críticas frecuentes. Si +El rendimiento en general del recolector es una de las críticas frecuentes. Si bien hay muchos problemas que han sido resueltos, en especial por la inclusión de un mínimo grado de precisión en la versión 1.001, en la actualidad se siguen encontrando en el grupo de noticias críticas respecto a esto [NGD43991]_ [NGD67673]_ [NGD63541]_ [NGD90977]_. -La principal causa de la ineficiencia del recolector actual es, probablemente, -lo simple de su algoritmo principal de recolección. Más allá de una -organización del *heap* moderadamente apropiada y de utilizar conjuntos de +La principal causa del bajo rendimiento del recolector actual es, +probablemente, lo simple de su algoritmo principal de recolección. Más allá de +una organización del *heap* moderadamente apropiada y de utilizar conjuntos de bits para la fase de marcado, el resto del algoritmo es casi la versión más básica de marcado y barrido. Hay mucho lugar para mejoras en este sentido. @@ -1612,26 +1678,28 @@ Finalmente hay varios detalles en la implementación actual que podrían mejorarse: Listas de libres: - hay 12 listas de libres, como para guardar bloques de tamaño de ``B_16`` - a ``B_2048``, ``B_PAGE``, ``B_PAGEPLUS``, ``B_UNCOMMITTED`` y ``B_FREE``; - sin embargo solo tienen sentido los bloques de tamaño ``B_16`` a ``B_2048``, - por lo que 4 de esas listas no se utilizan. - -Conjuntos de bits: - los indicadores para la fase de marcado y otras propiedades de un bloque son - almacenados en conjuntos de bits que almacenan los indicadores de todos los - bloques de un *pool*. Como un *pool* tiene páginas con distintos tamaños de - bloque, se reserva una cantidad de bits igual a la mayor cantidad posible de - bloques que puede haber en el *pool*; es decir, se reserva 1 bit por cada 16 - bytes del *pool*. Para un *pool* de 1 MiB (tamaño mínimo), teniendo en - cuenta que se utilizan 5 conjuntos de bits (``mark``, ``scan``, ``finals``, - ``freebits`` y ``noscan``), se utilizan 40 KiB de memoria para conjuntos de - bits (un 4% de *desperdicio* si, por ejemplo, ese *pool* estuviera destinado - por completo a albergar un solo objeto grande; lo que equivaldría al 2560 - objetos de 16 bytes desperdiciados en bits inutilizados). + hay 12 listas de libres, como para guardar bloques de tamaño de ``B_16`` + a ``B_2048``, ``B_PAGE``, ``B_PAGEPLUS``, ``B_UNCOMMITTED`` y ``B_FREE``; + sin embargo solo tienen sentido los bloques de tamaño ``B_16`` + a ``B_2048``, por lo que 4 de esas listas no se utilizan. + +Conjuntos de bits para indicadores: + los indicadores para la fase de marcado y otras propiedades de un bloque + son almacenados en conjuntos de bits que almacenan los indicadores de todos + los bloques de un *pool*. Si bien se ha mencionado esto como una ventaja, + hay lugar todavía como para algunas mejoras. Como un *pool* tiene páginas + con distintos tamaños de bloque, se reserva una cantidad de bits igual a la + mayor cantidad posible de bloques que puede haber en el *pool*; es decir, + se reserva 1 bit por cada 16 bytes del *pool*. Para un *pool* de 1 MiB + (tamaño mínimo), teniendo en cuenta que se utilizan 5 conjuntos de bits + (``mark``, ``scan``, ``finals``, ``freebits`` y ``noscan``), se utilizan 40 + KiB de memoria para conjuntos de bits (un 4% de *desperdicio* si, por + ejemplo, ese *pool* estuviera destinado por completo a albergar un solo + objeto grande; lo que equivaldría al 2560 objetos de 16 bytes + desperdiciados en bits inutilizados). Repetición de código: - Hay algunos fragmentos de código repetidos inecesariamente. Por ejemplo en + Hay algunos fragmentos de código repetidos innecesariamente. Por ejemplo en varios lugares se utilizan arreglos de tamaño variable que se implementan repetidas veces (en general como un puntero al inicio del arreglo más el tamaño actual del arreglo más el tamaño de la memoria total asignada @@ -1640,10 +1708,16 @@ Repetición de código: Uso de señales: el recolector actual utiliza las señales del sistema operativo ``SIGUSR1`` y ``SIGUSR2`` para pausar y reanudar los hilos respectivamente. Esto - puede traer incovenientes a usuarios que desean utilizar estas + puede traer inconvenientes a usuarios que desean utilizar estas señales en sus programas (o peor aún, si interactúan con bibliotecas de C que hacen uso de estas señales) [NGD5821]_. +Marcado iterativo: + si bien esto se mencionó como algo bueno del recolector actual, es un + compromiso entre tiempo y espacio, y puede ser interesante analizar otros + métodos para evitar la recursión que no requieran tantas pasadas sobre el + *heap*. + .. include:: links.rst