php7hugepage,HugePage简介和KVM中使用HugePage
在KVM的測試中，有一項是要測試huge page的使用，所以對Huge Page(巨頁)做了一些了解，結合網上的一些資料進行總結一下。
現在，有許多的處理器架構都支持多種的內存頁大小，其中就包括比一般的page size大很多的huge page。就目前來說，盡管在個人電腦中基本都實現了對huge page的支持，然而，huge page的使用主要還是在一些大型服務器和計算機集群中使用。
1.查看huge page的size是多大？ Linux中，可以通過 cat /pro/meminfo | grep Hugepagesize 來查看。
通常情況下，是2048kB即2MB (不同的處理器架構，可能不一樣) 注：較新的硬件平臺已經支持1GB page了。
另外，一般的內存頁大小為4kB，可以通過命令：getconf PAGE_SIZE 來查看，一般是4096Byte
也可以通過C程序調用sysconf()函數來查詢，示例代碼如下
C
#include
#include /* sysconf(3) */
int main(void) {
printf("The page size for this system is %ld bytes.\n",
sysconf(_SC_PAGESIZE)); /* _SC_PAGE_SIZE is OK too. */
return 0;
}
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#include
#include /* sysconf(3) */
intmain(void){
printf("The page size for this system is %ld bytes.\n",
sysconf(_SC_PAGESIZE));/* _SC_PAGE_SIZE is OK too. */
return0;
}
2.huge page的相關信息：
Shell
cat /proc/meminfo | grep Huge
HugePages_Total: 1024
HugePages_Free: 1024
HugePages_Rsvd: 0
HugePages_Surp: 0
Hugepagesize: 2048 kB
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cat/proc/meminfo|grepHuge
HugePages_Total:1024
HugePages_Free:1024
HugePages_Rsvd:0
HugePages_Surp:0
Hugepagesize:2048kB
解釋一下顯示輸出中的幾個參數的意義吧。
HugePages_Total: Hugepage的頁面數量
HugePages_Free: 剩余的頁面數量
HugePages_Rsvd: 被分配預留但是還沒有使用的page數目
HugePages_Surp：HugePages_Total減去/proc/sys/vm/nr_hugepages中的值(我對這個理解也不很清楚)。
Hugepagesize: 每單位數量大小
3.設置了多少的huge page，free內存就會被使用多少。
比如：我使用sysctl vm.nr_hugepages=1024 之后，free命令可以看到free的內存會減少2048MB。(這也和Hugepagesize的大小有關)
4.使用Hugepages的內存頁是不會被交換出去到磁盤的，永遠常駐在內存中，所以也減少了內存頁交換的額外開銷。使用hurgepage的內存不能被其他的進程使用，所以，一定要合理設置這個值，避免造成浪費。使用超過8G物理內存的系統，有人推薦使用HugePage。
HugePages_Free - HugePages_Rsvd部分的內存是浪費的，且不能被其他程序使用。在實際應用中，盡可能讓HugePages_Free - HugePages_Rsvd=0
5.HugePage的好處：
大大提高了CPU cache中存放的page table所覆蓋的內存大小，從而提高了TLB命中率。進程的虛擬內存地址段先連接到page tables然后再連接到物理內存。所以在訪問內存時需要先訪問page tables得到虛擬內存和物理內存的映射關系，然后再訪問物理內存。CPU cache中有一部分TLB(Translation Lookaside Buffer)用來存放部分page table以提高這種裝換的速度。因為page size變大了，所以同樣大小的TLB，所覆蓋的內存大小也變大了。提高了TBL命中率，也就是提高了地址轉換的速度。
系統進程是通過虛擬地址訪問內存，但是CPU必須把它轉換程物理內存地址才能真正訪問內存。為了提高這個轉換效率，CPU會緩存最近的虛擬內存地址和物理內存地址的映射關系，并保存在一個由CPU維護的映射表中。為了盡量提高內存的訪問速度，需要在映射表中保存盡量多的映射關系。
6.Linux kernel 2.6.X 通過hugetlbfs文件系統對Huge pages進行了支持。當然Windows也有相應的支持，此處暫不詳述。
7.如何設置huge pages？
首先mount一個hugetlbfs文件系統： mount -t hugetlbfs hugetlbfs /dev/hugepages
然后為huge pages保留一定數量的內存：sysctl vm.nr_hugepages=1024
(另一個操作方法，在/etc/sysctl.conf加入如下配置就可以：vm.nr_hugepages=1024 修改后，用命令sysctl -p 使得設置生效)
(或者，改動linux啟動的grub參數也是可以的，加上 hugepages=1024 這樣的參數)
8.KVM如何讓guest使用huge pages ？
首先，讓host開啟huge pages(像上面那樣設置)
在qemu啟動時加上參數，示例：qemu-system-x86_64 -m 2048 -hda /mnt/rhel6.img -mem-path /dev/hugepages
如果是用libvirt來啟動KVM的，那么需要在啟動guest的XML配置文件中添加如下的參數：
XHTML
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3
(啟動guest后，可以發現，在host中的cat /pro/meminfo看到的HugePages_Free數量有所減少)
9.很多Oracle DBA對hugepages比較關心的，他們也寫了些關于huge pages的東西，可以看看后面的參考資料，有DBA建議將huge pages的大小設置為SGA的大小。關于Oracle的SGA這些細節，我也不甚了解：TheSGA(System Global Area) is an area of memory (RAM) allocated when an Oracle Instance starts up. The SGA's size and function are controlled by initialization (INIT.ORA or SPFILE) parameters.
一些參考資料：
http://en.wikipedia.org/wiki/Huge_pages
http://www.mjmwired.net/kernel/Documentation/vm/hugetlbpage.txt
http://space.itpub.net/231499/viewspace-366360
http://space.itpub.net/23650854/viewspace-689545
http://fedoraproject.org/wiki/Features/KVM_Huge_Page_Backed_Memory
總結
以上是生活随笔為你收集整理的php7hugepage,HugePage简介和KVM中使用HugePage的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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