Память в GoOS, часть 1. От bump allocator к собственному heap и GC
In the first GoOS article, the author covered boot, SMP, IPC, capabilities, networking, the Linux ABI, and how services are structured. Commenters quickly raised a question he had deliberately set aside: what happens in the system with dynamic memory and garbage collection. He says the question was entirely fair. The author writes the OS mainly in Go and compiles it with TinyGo; the title frames this first part as a path from a bump allocator to a custom heap and GC.
В первой статье про GoOS я довольно подробно прошёлся по загрузке, SMP, IPC, capabilities, сети, Linux ABI и устройству сервисов. А в комментариях довольно быстро всплыл вопрос, который я тогда сознательно обошёл стороной: что в системе происходит с динамической памятью и сборщиком мусора. Вопрос был вполне по делу. Я пишу ОС преимущественно на Go, компилирую её TinyGo, но обычный Go runtime мне тут никто не выдаёт. Значит, фраза «Go сам разберётся с памятью» тут совершенно не работает. Кто-то должен дать new , make , слайсам, map, channel и остальным объектам кучу. Кто-то должен вернуть память после того, как объект перестал быть нужен. А если в системе появляется Garbage Collector - сборщик мусора " data-abbr="GC">GC , он должен понимать, где искать корни, как останавливаться относительно потоков и что делать с указателями, которые в момент остановки лежат не на стеке, а в регистрах процессора. На момент той дискуссии ответ был сильно проще. Ядро было и остаётся собрано TinyGo с gc: leaking : его Go-куча умеет только выделять. В повторяющихся путях ядра динамические аллокации запрещены архитектурно, а объекты для таких путей заранее выделяются, переиспользуются или живут в специальных таблицах и пулах. В userspace ситуация была хуже: там уже существовал собственный runtime, но runtime.alloc по сути был bump allocator, а runtime.free и runtime.GC были заглушками. В одном из ответов я тогда написал: «И таки да, следующим релизом я этот вопрос решу». 0.2.8 , который я сейчас готовлю — как раз этот самый релиз. Читать далее