.NET GC - 하위 세대의 객체를 포함하는 상위 세대의 참조를 추적하기 위한 card-table

GC의 동작 원리에 대해 쉽게 설명한 시리즈 글이 있어서 소개합니다. ^^

Back to basic: Series on dynamic memory management
; https://learn.microsoft.com/en-us/archive/blogs/abhinaba/back-to-basic-series-on-dynamic-memory-management

위의 글을 시작으로 현재 9개의 글이 쓰여졌는데 나름 재미있습니다.

1. Memory allocation, a walk down the history
2. Why use garbage collection
3. Reference Counting Garbage Collection
4. Mark-sweep garbage collection
5. Copying garbage collection
6. Optimizing reference counting garbage collection
7. Handling overflow in mark stage
8. Generational Garbage Collection
9. How does the GC find object references

C# - 생성한 참조 개체가 언제 GC의 정리 대상이 될까요?
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13052

이 중에서 Young 세대의 객체가 Old 세대의 객체에 할당된 경우, 그것을 추적하기 위한 방법을 설명한 "Generational Garbage Collection" 글을 읽으면서 확인하고 싶은 것이 생겼습니다.

위의 설명에 의하면, 아래와 같은 대입이 발생하는 경우 Card-table에 대한 액세스를 하기 위한 부가적인 호출이 JIT 컴파일러에 의해 삽입되어야 합니다. (글에 보면, .NET JITer가 그런 코드를 추가한다고 합니다.)

class Program
{
    public InnerType In;

    static void Main(string[] args)
    {
        Program pg = new Program();
        InnerType instance = new InnerType();

        pg.In = instance;
    }
}

class InnerType
{
}

실제로 그런지 어디 테스트 해볼까요? 비교를 위해 위의 코드를 다음과 같이 확장해 보겠습니다.

class Program
{
    public InnerType In;
    public int valueIn;

    static void Main(string[] args)
    {
        Program pg = new Program();

        InnerType stackVar = null;
        InnerType instance = new InnerType();
        InnerType stackInstance = new InnerType();

        pg.In = instance;

        pg.valueIn = 5;
        stackVar = stackInstance;
    }
}

class InnerType
{
}

"pg.valueIn = 5" 코드는 참조형이 아니기 때문에 card-table에 대한 액세스 코드가 없어야 합니다. 또한 "stackVar = stackInstance" 대입도 스택 변수에 할당되는 것이므로 역시 card-table 액세스 코드는 없어야 합니다.

이제 빌드하고, Visual Studio에서 Disassembly 창을 통해 확인해 보면? ^^

        pg.In = instance;
02B900E5  mov         edx,dword ptr [ebp-40h]  
02B900E8  mov         eax,dword ptr [ebp-48h]  
02B900EB  lea         edx,[edx+4]  
02B900EE  call    clr!JIT_WriteBarrierEAX (73711B70)

        pg.valueIn = 5;
02B900F3  mov         eax,dword ptr [ebp-40h]  
02B900F6  mov         dword ptr [eax+8],5  

        stackVar = stackInstance;
02B900FD  mov         eax,dword ptr [ebp-4Ch]  
02B90100  mov         dword ptr [ebp-44h],eax

정말 그렇군요. 아마도 저 호출이 card-table에 표시를 하기 위한 CLR 내부 코드로의 호출이지 않을까 예상해봅니다. 가끔, 관리 코드를 어셈블리 수준에서 디버깅하다 보면 저런 이상한 호출들이 끼워져 있는 것을 볼 수 있었는데, 이제야 그 원인을 이해하게 되었군요. ^^

간단한 테스트였지만... 역시나 '마법은 없다'는 것!

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[최초 등록일: 5/15/2014]
[최종 수정일: 11/23/2022]


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by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com