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Hugepage是用于加速內(nèi)存訪(fǎng)問(wèn)的Linux內(nèi)核特性。它將頁(yè)表大小從通常的4KB增加到2MB或1GB，從而減少了CPU的頁(yè)面表查找，并加速了內(nèi)存訪(fǎng)問(wèn)。本文將介紹如何在Linux中創(chuàng)建Hugepage。
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之一步：檢查Hugepage的啟用狀態(tài)
在開(kāi)始創(chuàng)建Hugepage之前，我們需要確保Hugepage已經(jīng)在Linux中啟用?？梢酝ㄟ^(guò)/proc/sys/vm/nr_hugepages文件來(lái)查看Hugepage的狀態(tài)。如果該文件中顯示的值為0，則表示Hugepage沒(méi)有啟用。在這種情況下，我們需要手動(dòng)啟用Hugepage。以下是啟用Hugepage的命令：
sudo sysctl -w vm.nr_hugepages=2023
在這個(gè)例子中，我們將Hugepage的數(shù)量設(shè)置為2023。您可以設(shè)置任何數(shù)量的Hugepage，但請(qǐng)注意，它們會(huì)占用大量的內(nèi)存。
第二步：創(chuàng)建Hugepage文件系統(tǒng)
創(chuàng)建Hugepage之前，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)Hugepage文件系統(tǒng)。Hugepage文件系統(tǒng)是專(zhuān)門(mén)用于Hugepage的文件系統(tǒng)。需要使用以下命令來(lái)創(chuàng)建：
sudo mkdir /mnt/huge
此命令將在/mnt目錄下創(chuàng)建一個(gè)名為“huge”的目錄，用作Hugepage文件系統(tǒng)。
第三步：創(chuàng)建Hugepage
現(xiàn)在我們已經(jīng)準(zhǔn)備好創(chuàng)建Hugepage了。Hugepage的創(chuàng)建非常簡(jiǎn)單。您只需要使用以下命令：
sudo mount -t hugetlbfs none /mnt/huge
通過(guò)這個(gè)命令，我們已經(jīng)創(chuàng)建了Hugepage并將其掛載到/mnt/huge目錄下。接下來(lái)，我們可以在這個(gè)目錄下創(chuàng)建任意數(shù)量的Hugepage。
第四步：使用Hugepage
一旦您創(chuàng)建了Hugepage，就可以在您的應(yīng)用程序中使用它們了。在使用Hugepage之前，我們需要了解一些有關(guān)Hugepage的重要信息：
– Hugepage的大小取決于系統(tǒng)架構(gòu)和Hugepage的數(shù)量。在Linux x86_64系統(tǒng)中，Hugepage的大小通常為2MB。
– 如果您的Hugepage數(shù)量不足，應(yīng)用程序?qū)o(wú)法使用它們。請(qǐng)確保您創(chuàng)建了足夠數(shù)量的Hugepage，并且應(yīng)用程序具有足夠的權(quán)限來(lái)使用它們。
– 為了使用Hugepage，您需要將其映射到應(yīng)用程序的虛擬地址空間中。這可以通過(guò)mmap()或shmat()系統(tǒng)調(diào)用來(lái)完成。
：
Hugepage是Linux內(nèi)核中一個(gè)非常有用的特性，可以加速內(nèi)存訪(fǎng)問(wèn)。在本文中，我們介紹了如何在Linux中創(chuàng)建Hugepage。在創(chuàng)建Hugepage之前，請(qǐng)確保Hugepage已經(jīng)啟用并且您有足夠的權(quán)限。創(chuàng)建Hugepage非常簡(jiǎn)單，您只需要將其掛載到Hugepage文件系統(tǒng)中即可。在使用Hugepage時(shí)，請(qǐng)確保您的應(yīng)用程序具有足夠的權(quán)限來(lái)使用它們，并且您創(chuàng)建了足夠數(shù)量的Hugepage。
相關(guān)問(wèn)題拓展閱讀：
- Linux系統(tǒng)CPU/內(nèi)存使用率過(guò)高的問(wèn)題排查
- 如何查看是否開(kāi)啟 largepageallocator
Linux系統(tǒng)CPU/內(nèi)存使用率過(guò)高的問(wèn)題排查
服務(wù)器出現(xiàn)由內(nèi)存問(wèn)題引發(fā)的故障，例如系統(tǒng)內(nèi)部服務(wù)響應(yīng)速度變慢、服務(wù)器登錄不上、系統(tǒng)觸發(fā) OOM（Out Of Memory）等。通常情況下當(dāng)實(shí)例內(nèi)存使用率持續(xù)高于90%時(shí)，可判斷為實(shí)例內(nèi)存使用率過(guò)高。CPU/內(nèi)存使用率過(guò)高的問(wèn)題原因可能由硬件因素、系統(tǒng)進(jìn)程、業(yè)務(wù)進(jìn)程或者木馬病毒等因素導(dǎo)致。
筆者以前寫(xiě)過(guò)一篇文章- Linux 下的 60 秒分析的檢查清單 ，適用于 任何性能問(wèn)題 的分析工作，這一篇文章是關(guān)于CPU/內(nèi)存使用率的具體的排查思路總結(jié)。
執(zhí)行 top 命令后按 M ，根據(jù)駐留內(nèi)存大小進(jìn)行排序，查看 “RES” 及 “SHR” 列是否有進(jìn)程占用內(nèi)存過(guò)高。滾液按 P，以 CPU 占用率大小的順序排列進(jìn)程列表，查看是否有進(jìn)程占用cpu過(guò)高。
如果有異常進(jìn)程占用了大量 CPU 或內(nèi)存資源，記錄需要終止的進(jìn)程 PID，輸入k，再輸入需要終止進(jìn)程的 PID ，按 Enter。
另外說(shuō)明一下，top 運(yùn)行中可以通過(guò) top 的內(nèi)部命令對(duì)進(jìn)程的顯示方式進(jìn)行控制，最常用的是M和P。
CPU 空閑但高負(fù)載情況，Load average 是 CPU 負(fù)載的評(píng)估，其值越高，說(shuō)明其任務(wù)隊(duì)列越長(zhǎng)，處于等待執(zhí)行的任務(wù)越多。執(zhí)行ps -axjf命令，查看進(jìn)程狀態(tài)，并檢查是否存在 D 狀態(tài)進(jìn)程。D 狀態(tài)指不可中斷的睡眠狀態(tài)，該狀態(tài)進(jìn)程無(wú)法被殺死，也無(wú)法自行退出。若出現(xiàn)較多 D 狀態(tài)進(jìn)程，可通過(guò)恢復(fù)該進(jìn)程依賴(lài)資源或重啟系統(tǒng)進(jìn)行解決。
Linux 系統(tǒng)通過(guò)分頁(yè)機(jī)制管理內(nèi)存的同時(shí)，將磁盤(pán)的一部分劃出來(lái)作為大改物
虛擬內(nèi)存
。而 kswapd0 是 Linux 系統(tǒng)虛擬內(nèi)存管理中負(fù)責(zé)換頁(yè)的進(jìn)程。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)存不足時(shí)，kswapd0 會(huì)頻繁的進(jìn)行換頁(yè)操作。換頁(yè)操作非常消耗 CPU 資源，導(dǎo)致該進(jìn)程持續(xù)占用高 CPU 資源。
執(zhí)行top命令，找到 kswapd0 進(jìn)程。觀(guān)察 kswapd0 進(jìn)程狀態(tài)，若持續(xù)處于非睡眠狀態(tài)，且運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)并持續(xù)占用較高 CPU 資源，執(zhí)行 vmstat ，free，ps 等指令，查詢(xún)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)程的殲銀內(nèi)存占用情況，重啟系統(tǒng)或終止不需要且安全的進(jìn)程。如果 si，so 的值也比較高，則表示系統(tǒng)存在頻繁的換頁(yè)操作，當(dāng)前系統(tǒng)的
物理內(nèi)存
已經(jīng)不能滿(mǎn)足您的需要。 si 表示每秒從交換區(qū)寫(xiě)入內(nèi)存的大小(單位:kb/s) ， so 每秒從內(nèi)存寫(xiě)到交換區(qū)的大小。
執(zhí)行cat/proc/meminfo |grep-i shmem命令查看
共享內(nèi)存
。
buddy可以以頁(yè)為單位獲取連續(xù)的物理內(nèi)存了，即4K為單位。slab負(fù)責(zé)需要頻繁的獲取/釋放并不大的連續(xù)物理內(nèi)存，比如幾十字節(jié)。執(zhí)行cat /proc/meminfo | grep -i SUnreclaim命令查看slab 內(nèi)存。
標(biāo)準(zhǔn)的 4KB 大小的頁(yè)面外，內(nèi)存大頁(yè)管理內(nèi)存中的巨大的頁(yè)面，處理較少的頁(yè)面映射表，從而減少訪(fǎng)問(wèn)/維護(hù)它們的開(kāi)銷(xiāo)。執(zhí)行cat /proc/meminfo | grep -iE “HugePages_Total|Hugepagesize” 查看內(nèi)存大頁(yè)。
內(nèi)存使用率計(jì)算：
(Total – available)100% / Total
（Total – Free – Buffers – Cached – SReclaimable + Shmem）* 100% / Total
cat /proc/meminfo查看信息含義：
如何查看是否開(kāi)啟 largepageallocator
說(shuō)白了，就是在操作系統(tǒng)級(jí)別上，針對(duì)進(jìn)程的虛擬內(nèi)存空猜數(shù)升間，使用大內(nèi)存頁(yè)，避免頻繁的進(jìn)行頁(yè)換入換出，出現(xiàn)系統(tǒng)穗老抖動(dòng)。同樣使用大內(nèi)存分頁(yè)，也會(huì)有一些負(fù)面影響，兩快大內(nèi)存分頁(yè)之間會(huì)出現(xiàn)一些內(nèi)存碎片，畢滑從而影響整體系統(tǒng)的性能，當(dāng)一旦沒(méi)有足夠的大內(nèi)存塊時(shí)，整個(gè)OS下系統(tǒng)進(jìn)程又會(huì)將原先的大內(nèi)存打散恢復(fù)默認(rèn)的內(nèi)存分頁(yè)。Linux下如何配置largePageLargepagesupportisincludedin2.6kernel.Somevendorshavebackportedthecodetotheir2.4basedreleases.Tocheckifyoursystemcansupportlargepagememory,trythefollowing:Linuxshell代碼cat/proc/meminfo|grepHugeHugePages_Total:0HugePages_Free:0Hugepagesize:2023kBIftheoutputshowsthethree”Huge”variablesthenyoursystemcansupportlargepagememory,butitneedstobeconfigured.Ifthecommanddoesn’tprintoutanything,thenlargepagesupportisnotavailable.Toconfigurethesystemtouselargepagememory,onemustloginasroot,then:IncreaseSHMMAXvalue.ItmustbelargerthantheJavaheapsize.Onasystemwith4GBofphysicalRAM(orless)thefollowingwillmakeallthememorysharable:Linuxshell代碼echo>/proc/sys/kernel/shmmaxSpecifythenumberoflargepages.Inthefollowingexample3GBofa4GBsystemarereservedforlargepages(assumingalargepagesizeof2023k,then3g=3x1024m=3072m=3072*1024k=k,andk/2023k=1536):Linuxshell代碼echo1536>/proc/sys/vm/nr_hugepagesNotethe/procvalueswillresetafterrebootsoyoumaywanttosettheminaninitscript(e.g.rc.localorsysctl.conf).參數(shù)配置sunjdk:-XX:LargePageSizeInBytes=128m-XX:+UseLargePagesjrockitjdk:-XlargePages
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