OCaml GC 如何决定次要堆中的哪个块处于活动状态

Question

Chapter 21, Real World OCaml，上面写着：

次要堆是保存大部分短期值的地方。它 由一块连续的虚拟内存组成，其中包含一个 OCaml 块的序列。如果有空间，分配一个新块是 一个快速、恒定时间的操作，只需要几个 CPU 说明。

为了对次堆进行垃圾收集，OCaml 使用复制收集将次堆中的所有活动块移动到主堆。这需要 工作与次堆中的活动块数成正比， 根据世代假设，这通常很小。这 次要收集停止了世界（它停止了应用程序） 当它运行时，这就是为什么它如此重要以使其快速完成 让应用程序以最小的中断恢复运行。

我明白正如它所说的那样，在小堆中，实时内存进入主堆。

但是，gc 如何决定小堆中的实时内存？

主堆的标记和清除过程是否相同？

基本上，在 ma​​jor 堆的 gc 期间，它会在堆栈中启动一些根，并且任何可以到达的东西都是实时的。

如果minor的gc也是这种情况，那么OCaml如何快速知道哪些根导致了minor heap memory，或者快速知道哪些root导致了major memory？

---

我的困惑实际上是如果OCaml 对minor 和major 做相同的gc 操作，那么OCaml 怎么区分？如果都是从栈开始，GC怎么能只在minor上收集，不涉及major呢？

---

编辑

假设次要堆大小只有 4KB。这是一些代码：

let f = 
  let a1 = Array.make (4 * 1024) 1 in
  let a2 = Array.make (4 * 1024) 2 in
  let a3 = Array.make (4 * 1024) 3 in
  ...

在上面的代码中

1. a1 的地址将被放入堆栈，真正的数组将在小堆中。堆栈看起来像 [a1]。
2. a2 正在创建中。它发现次要堆已满，因此将执行次要 gc。 gc 查看堆栈，因此跟随 a1 并确定 a1 处于活动状态，然后 a1's array 将被复制到主堆，并且 a1 的指针更改为主堆中的新地址？堆栈现在看起来像 [a2;a1]。
3. a3 正在创建中。就像2一样，它必须做一个小gc。 gc 会通过 a2 和 a1 吗？尤其是 a1，即使 a1 是大调？

Answer 1

主堆指向次堆的指针相对较少，因为主堆中的值较旧。如果 OCaml 是纯函数式的，就不会有任何从主要堆到次要堆的指针。

事实上，OCaml 并不是纯粹的函数式，主堆中的旧值可以用指向次堆中新值的指针来更新。任何这样的写入都会通过一个写屏障，从下一个小堆集合的角度来看，该屏障将主堆值记录为根。不需要为次要集合扫描主要堆的其余部分。

转到the book your are currently reading 中的“代际指针”部分，快速了解写屏障的实现。

关于你的例子：

是的，GC 访问堆栈以确定必须保留哪些次要堆值，但是在第 3 点，当 GC 看到堆栈中指向 a1 的指针指向次要堆之外时，它可以忽略它并立即继续a2。从主堆到次堆的所有引用都被写屏障收集在一个引用表中。不需要访问主堆中的其他位置，即使是堆栈中引用的位置。

gc 会通过 a2 和 a1 吗？

不，只有a2。没有理由访问a1，因为它在minor heap之外，因此不能指向minor heap，除非它被修改过，在这种情况下它将被单独注册到引用表中。