linux内存--大内存页（大页）

        linux 的内存管理是以页为单位进行管理的，标准的页大小是4kb，也就是4096字节。而linux允许配置定义更大大小的页。例如2M，1G，这就是大内存页。

        

1、大内存页（WHAT）

        大内存页就是页的大小更大，例如可以配置 2M，1G大小的页。

        这里要注意，大页内存分配的是物理内存，不会被操作系统的内存管理换出到磁盘上，这部分内存相当于是被预留

        也就是大页内存类似专用内存，会从系统中抠出一块大内存（pagesize*nr_pages），而想要使用这块内存，应用程序必须修改程序，使用上述几种方式来使用大页。 其次，如果程序内存使用较少，却申请了大页，也会造成内存浪费。

2、为何使用大内存页（WHY）

       使用大页可以减少访问页表条目所需的系统资源量来提高系统性能。

       linux中，每个进程都有一个完整的虚拟内存地址，进程访问虚拟内存地址，内核通过页表（映射虚拟内存地址到物理内存地址）访问真正的物理内存地址。

        所以，对于每个页的访问，都需要内核加载相关的映射，而这个动作是有一定消耗的。

        当一个进程需要大量内存的时候，例如1G，那么就会有262144页，也会在页表中占用262144个页表项，而TBL无法缓存这么多页表项，于是会出现大量未命中的情况，就只能去加载页表，导致性能下降。

        如果使用2M的大内存页，那么就只需要512页，也只需要512个页表项，可以大大增加TBL的命中率，提高进程性能。

        （注释：

        TLB是一个内存管理单元,用于改进虚拟地址到物理地址转换速度的缓存。

        TLB是一个小的，虚拟寻址的缓存，其中每一行都保存着一个由单个PTE(Page Table Entry,页表项)组成的块。如果没有TLB，则每次取数据都需要两次访问内存，即查页表获得物理地址和取数据。

        TLB的大小是4KB）

3、如何配置大内存页（HOW）

3.1、配置memlock

        memlock是最大锁定内存地址空间(kb) 。

        memlock参数指定用户可以锁定其地址空间的内存量。而打野内存就是已锁定在物理内存中。

        编辑/etc/security/limits.conf配置memlock，配置的值比你服务器的内存稍微小一点

        例如服务器内存是2G，我这里配置的是1900000

* soft memlock 1900000
* hard memlock 1900000

        然后重新登录服务器，用 ulimit -l 命令就可以看memlock的值已经生效

3.2、配置大内存页

         cat /proc/meminfo |grep -i HugePage 查看大页配置情况

        对应参数的意义：

HugePages_Total: 0 总共大页数目

HugePages_Free: 0 空闲数目

HugePages_Rsvd: 0 预留数目

HugePages_Surp: 0

Hugepagesize: 2048 kB

        修改配置文件 /etc/sysctl.conf 添加如下参数

vm.nr_hugepages = 10

        然后sysctl -p生效配置，这个时候再查看大页配置，会发现已经生效

         cat /proc/meminfo |grep -i HugePage

4、应用举例

        1、一般oracle会使用到

        2、我所在的公司，宿主机分配kvm的场景中，给宿主机也配置使用了大页内存

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