ClickHouse/dbms/include/DB/Common/HashTable/HashTableAllocator.h

158 lines
5.3 KiB
C
Raw Normal View History

2014-03-17 02:01:03 +00:00
#pragma once
#include <malloc.h>
#include <string.h>
#include <sys/mman.h>
2014-03-17 02:01:03 +00:00
#include <DB/Common/MemoryTracker.h>
2014-03-17 02:01:03 +00:00
#include <DB/Core/Exception.h>
#include <DB/Core/ErrorCodes.h>
/** Общая часть разных хэш-таблиц, отвечающая за выделение/освобождение памяти.
* Используется в качестве параметра шаблона (есть несколько реализаций с таким же интерфейсом).
*/
class HashTableAllocator
{
private:
/** Многие современные аллокаторы (например, tcmalloc) не умеют делать mremap для realloc,
* даже в случае достаточно больших кусков памяти.
* Хотя это позволяет увеличить производительность и уменьшить потребление памяти во время realloc-а.
* Чтобы это исправить, делаем mremap самостоятельно, если кусок памяти достаточно большой.
* Порог (64 МБ) выбран достаточно большим, так как изменение адресного пространства
* довольно сильно тормозит, особенно в случае наличия большого количества потоков.
* Рассчитываем, что набор операций mmap/что-то сделать/mremap может выполняться всего лишь около 1000 раз в секунду.
*
* PS. Также это требуется, потому что tcmalloc не может выделить кусок памяти больше 16 GB.
* NOTE Можно попробовать MAP_HUGETLB, но придётся самостоятельно управлять количеством доступных страниц.
*/
static constexpr size_t MMAP_THRESHOLD = 64 * (1 << 20);
2014-03-17 02:01:03 +00:00
public:
/// Выделить кусок памяти и заполнить его нулями.
void * alloc(size_t size)
{
if (current_memory_tracker)
current_memory_tracker->alloc(size);
void * buf;
if (size >= MMAP_THRESHOLD)
{
buf = mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
if (MAP_FAILED == buf)
DB::throwFromErrno("HashTableAllocator: Cannot mmap.", DB::ErrorCodes::CANNOT_ALLOCATE_MEMORY);
/// Заполнение нулями не нужно - mmap сам это делает.
}
else
{
buf = ::calloc(size, 1);
if (nullptr == buf)
DB::throwFromErrno("HashTableAllocator: Cannot calloc.", DB::ErrorCodes::CANNOT_ALLOCATE_MEMORY);
}
2014-03-17 02:01:03 +00:00
return buf;
}
/// Освободить память.
void free(void * buf, size_t size)
{
if (size >= MMAP_THRESHOLD)
{
if (0 != munmap(buf, size))
DB::throwFromErrno("HashTableAllocator: Cannot munmap.", DB::ErrorCodes::CANNOT_MUNMAP);
}
else
{
::free(buf);
}
if (current_memory_tracker)
current_memory_tracker->free(size);
2014-03-17 02:01:03 +00:00
}
/** Увеличить размер куска памяти.
* Содержимое старого куска памяти переезжает в начало нового.
* Оставшаяся часть заполняется нулями.
* Положение куска памяти может измениться.
*/
void * realloc(void * buf, size_t old_size, size_t new_size)
{
if (old_size < MMAP_THRESHOLD && new_size < MMAP_THRESHOLD)
{
2014-05-21 23:38:40 +00:00
if (current_memory_tracker)
current_memory_tracker->realloc(old_size, new_size);
buf = ::realloc(buf, new_size);
if (nullptr == buf)
DB::throwFromErrno("HashTableAllocator: Cannot realloc.", DB::ErrorCodes::CANNOT_ALLOCATE_MEMORY);
memset(reinterpret_cast<char *>(buf) + old_size, 0, new_size - old_size);
}
else if (old_size >= MMAP_THRESHOLD && new_size >= MMAP_THRESHOLD)
{
2014-05-21 23:38:40 +00:00
if (current_memory_tracker)
current_memory_tracker->realloc(old_size, new_size);
buf = mremap(buf, old_size, new_size, MREMAP_MAYMOVE);
if (MAP_FAILED == buf)
DB::throwFromErrno("HashTableAllocator: Cannot mremap.", DB::ErrorCodes::CANNOT_MREMAP);
/// Заполнение нулями не нужно.
}
else
{
void * new_buf = alloc(new_size);
memcpy(new_buf, buf, old_size);
free(buf, old_size);
buf = new_buf;
}
2014-03-17 02:01:03 +00:00
return buf;
}
};
/** Аллокатор с оптимизацией для маленьких кусков памяти.
*/
template <size_t N = 64>
class HashTableAllocatorWithStackMemory : private HashTableAllocator
{
private:
char stack_memory[N]{};
public:
void * alloc(size_t size)
{
if (size <= N)
return stack_memory;
return HashTableAllocator::alloc(size);
}
void free(void * buf, size_t size)
{
if (size > N)
HashTableAllocator::free(buf, size);
}
void * realloc(void * buf, size_t old_size, size_t new_size)
{
if (new_size <= N)
return buf;
if (old_size > N)
return HashTableAllocator::realloc(buf, old_size, new_size);
buf = ::malloc(new_size);
if (nullptr == buf)
DB::throwFromErrno("HashTableAllocator: Cannot malloc.", DB::ErrorCodes::CANNOT_ALLOCATE_MEMORY);
memcpy(buf, stack_memory, old_size);
memset(reinterpret_cast<char *>(buf) + old_size, 0, new_size - old_size);
return buf;
}
};