java内存管理

一、内存管理的发展历程：

DOS时代：同一时间只能有一个进程在进行（也有一些特殊算法可以支持多进程）.大小例如64K。

windows9x：多个进程装入内存,大小例如8M，16M，多个进程全部装入进程，有两个问题 ：

     1). 很容易内存称爆。

       解决内存撑爆：分块装入页框中（内存页4K标准），用到哪一块，将哪一块放入内存中，比如运行进程 qq.exe ，分为了6页，第3页是入口程序，那么启动时候先将第3页放入内存，第3快用到第4块了，在将第4块放入内存，第4快用到第5块了，如果发现内存满了，那么就将最不常用的那块，放入SWAP交换分区【内存中不常用的块，扔到里面，硬盘实现的，所以效率慢】，不是整个QQ.exe都在内存。

               2).互相打扰，不小心访问到别人的空间。

为了解决这两个问题，诞生了，现在内存管理系统：虚拟地址分页装入，软硬件结合寻址.虚拟内存的连个好处

（1）隔离应用程序：每个程序都认为自己有独立连续可用的内存，突破物理内存限制，应用程序不需要考虑物理内存是否够用，是否能够分配等等底层问题.

（2）安全：保护物理内存，不被恶意程序访问.

1. 分页（内存不够用），内存中分成固定大小的页框（4K），把程序（硬盘上）分成4K大小的块，用到哪一块，加载那一块，加载的过程中，如果内存已经满了，会把最不常用的一块放到swap分区， 把最新的一块加载进来，这个就是著名的LRU算法。所有用到缓存的都是用此算法

     1.LRU算法 LeetCode146题，头条要求手撕（手写），阿里去年也要求手撕

     2. Least Recently Used 最不常用（找到最不常用的，然后扔出去）

     3. 哈希表（保证 查找操作O(1)） + 链表 （保证 排序操作和新增操作 O(1)））

     4. 双向链表 （保证 左边指针 指向右边块）

2. 虚拟内存（解决相互打扰问题）

1. DOS Win31 ... 互相干掉
2. 为了保证互不影响 - 让进程工作在虚拟空间，程序中用到的空间地址不再是直接的物理地址，而是虚拟的地址，这样，A进程永远不可能访问到B进程的空间
3. 虚拟空间多大呢？寻址空间 - 64位系统 2 ^ 64，比物理空间大很多 ，单位是byte
4. 站在虚拟的角度，进程是独享整个系统 + CPU
5. 内存映射：偏移量 + 段的基地址 = 线性地址 （虚拟空间）
6. 线性地址通过 OS + MMU（硬件 Memory Management Unit）

 3. 缺页中断：

1. 需要用到页面内存中没有，产生缺页异常（中断），由内核处理并加载

二、ZGC

算法：Colored Pointer

GC信息记录在指针上，不是记录在头部， immediate memory use

42位指针 寻址空间4T JDK13 -> 16T 目前为止最大16T 2^44

CPU如何区分一个立即数 和 一条指令

总线内部分为：数据总线 地址总线 控制总线

地址总线目前：48位

颜色指针本质上包含了地址映射的概念