系统程序员的垃圾回收

主要观点:

  • 操作系统是性能敏感程序,需大量并发,介绍 RCU 用于锁无关地在线程间共享数据。
  • RCU 适用于读多写少的数据,如当前插入的 USB 设备集合,写者先读取旧数据,复制并更新指针指向新数据,读取者通过 rcu_read_lockrcu_read_unlock 定义读侧临界区,写者可通过 rcu_synchronize 等待当前读取者完成后再删除旧数据,也可使用 rcu_defer 延迟删除旧数据。
  • RCU 很实用,Linux 中大量使用,在 Facebook 的 Folly C++库和 Rust 的 crossbeam-epoch 中都有,反驳了关于垃圾回收的一些错误观点。
  • 常见观点认为垃圾回收比传统内存管理效率低是错误的,free() 并非免费,现代垃圾回收有优化,如移动、分代垃圾回收能提供高吞吐量和良好的缓存性能。
  • 很多开发者反对垃圾回收是因为错误观念,如认为程序员能决定内存管理时间、知道最佳暂停时间、调用 free() 能立即归还内存等。

关键信息:

  • RCU 相关代码示例,如 sharedFoo 指针共享数据,readFoo 读取指针,updateFoo 原子更新指针等。
  • 不同阶段的时间线图,如 Use after free timelinercu_synchronize() timelinercu_defer() timeline 等展示 RCU 的工作过程。
  • 提到的相关库和工具,如 Facebook 的 Folly C++库、Rust 的 crossbeam-epoch 等。

重要细节:

  • 介绍了 RCU 避免使用后释放错误,以及通过读者通知写者和延迟删除数据等机制。
  • 详细说明了垃圾回收与传统内存管理的效率差异,包括 free() 的开销和现代垃圾回收的优化。
  • 指出反对垃圾回收的开发者的错误观念,如对内存管理的控制错觉等。
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