VPP mheap pool原理简单分析

vpp中hash/bihash管理的控制面或数据面表项一般伴随VPP进程的始终，由于程序长时间运行，如果使用malloc动态申请这段内存会造成堆内存碎片，会导致堆内存无限增大，造成类似于内存泄漏的问题。

1. malloc和mmap内存申请区别

malloc使用brk分配的内存，需要等到高地址内存释放以后才能释放，申请大内存（大于128k）时候使用的是mmap系统调用；
mmap系统调用是在堆和栈之间分配一块内存，这块内存可以单独释放，不会造成内存“空洞”，也不会影响到堆顶内存的缩减释放。
mmap的缺点是按需调页：一页大小4k bytes，如果需要的内存很小，会造成内存浪费；频繁的mmap、munmap会造成大量的缺页中断，给CPU带来额外的负担。
所以小内存或频繁的申请释放用malloc；一次申请终身使用的内存用mmap。

2.VPP的mheap内存池

VPP中充分考虑这种情况，使用mmap匿名映射申请内存池：

/* Allocate virtual address space. */
always_inline void *
clib_mem_vm_alloc (uword size)
{
  void *mmap_addr;
  uword flags = MAP_PRIVATE;

#ifdef MAP_ANONYMOUS
  flags |= MAP_ANONYMOUS;
#endif

  mmap_addr = mmap (0, size, PROT_READ | PROT_WRITE, flags, -1, 0);
  if (mmap_addr == (void *) -1)
    mmap_addr = 0;

  return mmap_addr;
}

在 C 语言的动态申请内存技术中，相比起 alloc/free 系统调用，内存池（memory pool）是预先在系统中请求一大片连续的内存空间，然后在运行时根据实际需要分配出去的技术。使用内存池的优点有：
（1）速度远比 malloc/free 快，因为减少了系统调用的次数，特别是频繁申请/释放内存块的情况
（2）避免了频繁申请/释放内存之后，造成系统的大量内存碎片