.Net7 GC标记阶段代码的改变

前言

由于业务需求，在探究.Net7的CLR，发现了一个不通的地方，也就是通过GCInfo获取到了对象之后。它并没有在GcScanRoots(对象扫描标记)里面对它进行标记，那么如果没有标记这个对象如何被计划阶段构建呢？仔细研读，发现它跟之前的代码之所以不同，是因为它把标记抽取出来，另外形成一个数组循环标记。本篇来看下。

概括

1.问题：

假如说有以下示例代码：

static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine("Tian Xia Feng Yun Chu Wo Bei!\r\n");
    Program PM= new Program();
    PM = null;
    GC.Collect();
}

调用GC.Collect()函数，GC垃圾回收的第一步，就是标记。这个标记实质上可以分为以下几步。

一：获取到所有的线程（GetAllThreadList）

二：遍历循环这些线程的帧

三：通过遍历到的帧，找到这些帧对应的GCInfo

四：通过GCInfo的偏移量和寄存器找到相对应的对象

五：对找到的对象进行标记。

以上四步，基本上没变。第五步标记的时候，它加入了一些新的代码。

uint8_t *mark_queue_t::queue_mark(uint8_t *o)
{
    Prefetch (o);
    size_t slot_index = curr_slot_index; //这里有一个slot的索引
    uint8_t* old_o = slot_table[slot_index];// 这里把这个索引的值从数组取出来
    slot_table[slot_index] = o;//把新对象赋值到索引所在的数组内存
    curr_slot_index = (slot_index + 1) % slot_count;
    if (old_o == nullptr)//这个地方是关键，因为假如说你按照上面的示例代码，之前并没有这个PM对象。所以这个old_o是等于nullptr的，所以它直接return了。那么下面就不存在标记了。问题是这个标记不标记？？还是在别的地方标记了？？
        return nullptr;
    BOOL already_marked = marked (old_o);
    if (already_marked)
    {
        return nullptr;
    }
    set_marked (old_o);
    return old_o;
}

二：解决

要解决这个问题，就需要知道数组slot_table里面的数值是何时被变动的。这个其实很简单在VS里面可以，打个条件断点--值更改时中断。

结果发现在函数get_next_marked里面对slot_table数组里面的值（也就是对象）进行了一个标记

uint8_t* mark_queue_t::get_next_marked()
{
    size_t slot_index = curr_slot_index; //获取到当前slot_table数组的总数索引
    size_t empty_slot_count = 0;
    while (empty_slot_count < slot_count) //从零开始循环总数索引
    {
        uint8_t* o = slot_table[slot_index]; //一个个的取出来，保存到o变量。
        slot_table[slot_index] = nullptr; //然后把相应的索引位内存置0，以便下次标记的时候继续使用。
        slot_index = (slot_index + 1) % slot_count;
        if (o != nullptr) //如果这个o不等于null，那么下面的代码就是对它进行一个标记。
        {
            BOOL already_marked = marked (o); //判断它是否被标记
            if (!already_marked) // 如果没有
            {
                set_marked (o); // 则对它进行标记
                curr_slot_index = slot_index;
                return o;//把标记过的对象返回
            }
        }
        empty_slot_count++;//继续循环下一次，继续标记下一个
    }
    return nullptr;// 如果索引为空，则直接返回null
}

这个函数是被drain_mark_queue函数调用，而前者则是在GCScanRoot整个函数被完成之后调用的。

那么整体的就打通关节了，实质上它是抽取出来了，重新进行了标记。而非在GCScanRoot里面进行标记。

结尾：

作者：江湖评谈。公众号：jianghupt。扫码关注我，带你了解.Net高阶技术。