在 Linux 中大页分为两种: Huge pages (标准大页) 和 Transparent Huge pages(透明大页)。
前面提到了虚拟内存需要映射物理内存才能使用,这个映射关系被保存在内存中的页表(Page Table)。现代 CPU 架构中一般有 TLB (Translation Lookaside Buffer,翻译后备缓冲,也称为页表寄存器缓冲)存在,在里面保存了经常使用的页表映射项。TLB 的大小有限,一般 TLB 如果只能容纳小于 100 个页表映射项。 我们能让程序的虚拟内存对应的页表映射项都处于 TLB 中,那么能大大提升程序性能,这就要尽量减少页表映射项的个数:页表项个数 = 程序所需内存大小 / 页大小。我们要么缩小程序所需内存,要么增大页大小。我们一般会考虑增加页大小,这就大页分配的由来,JVM 对于堆内存分配也支持大页分配,用于优化大堆内存的分配。那么 Linux 环境中有哪些大页分配的方式呢?
传统的存储设备例如HDD,SSD,nvme,SAN LUNS等以blocks为单位提供存储功能。Block以字节为单位的可寻址存储单元。传统的硬盘的block大小是512字节。Newer设备通常是4K或者8K,但也可以选择逻辑/模拟的512字节的block。
Doublewrite Buffer是MySQL数据库中InnoDB存储引擎的一种机制,用于解决部分写失效的问题,提高数据完整性和可靠性。Doublewrite Buffer是内存+磁盘的结构,包括内存结构和磁盘结构两个部分。
熊军(老熊) 云和恩墨西区总经理 Oracle ACED,ACOUG核心会员 PC Server发展到今天,在性能方面有着长足的进步。64位的CPU在数年前都已经进入到寻常的家用PC之中,更别说是更高端的PC Server;在Intel和AMD两大处理器巨头的努力下,x86 CPU在处理能力上不断提升;同时随着制造工艺的发展,在PC Server上能够安装的内存容量也越来越大,现在随处可见数十G内存的PC Server。正是硬件的发展,使得PC Server的处理能力越来越强大,性能越来越高。而在稳定性
Java 19 中 Loom 终于 Preview 了,虚拟线程(VirtualThread)是我期待已久的特性,但是这里我们说的线程内存,并不是这种 虚拟线程,还是老的线程。其实新的虚拟线程,在线程内存结构上并没有啥变化,只是存储位置的变化,实际的负载线程(CarrierThread)还是老的线程。
在介绍 HugePages 之前,我们先来回顾一下 Linux 下 虚拟内存 与 物理内存 之间的关系。
操作系统用于处理内存访问异常的入口操作系统的核心任务是对系统资源的管理,而重中之重的是对CPU和内存的管理。为了使进程摆脱系统内存的制约,用户进程运行在虚拟内存之上,每个用户进程都拥有完整的虚拟地址空间,互不干涉。而实现虚拟内存的关键就在于建立虚拟地址(Virtual Address,VA)与物理地址(Physical Address,PA)之间的关系,因为无论如何数据终究要存储到物理内存中才能被记录下来。
随着计算需求规模的不断增大,应用程序对内存的需求也越来越大。为了实现虚拟内存管理机制,操作系统对内存实行分页管理。自内存“分页机制”提出之始,内存页面的默认大小便被设置为 4096 字节(4KB),虽然原则上内存页面大小是可配置的,但绝大多数的操作系统实现中仍然采用默认的 4KB 页面。 4KB 大小的页面在“分页机制”提出的时候是合理的,因为当时的内存大小不过几十兆字节,然而当物理内存容量增长到几 G 甚至几十 G 的时候,操作系统仍然以 4KB 大小为页面的基本单位,是否依然合理呢?
net.ipv4.ip_local_port_range = 9000 65500
cgroup还有其他一些限制特性,如io,pid,hugetlb等,这些用处不多,参见Cgroupv1。下面介绍下与系统性能相关的io和hugepage,cgroup的io介绍参考Cgroup - Linux的IO资源隔离
在数据库系统的世界中,保障数据的完整性和稳定性是至关重要的任务。为了实现这一目标,MySQL内部使用了许多精巧而高效的机制。
我的 Linux系统上有多少可用 RAM内存?是否有足够的可用内存来安装和运行新应用程序? 在 Linux系统中,可以使用free命令获取系统内存使用情况的详细报告。 free命令显示系统使用和空闲的内存情况,包括物理内存、交互区内存(swap)和内核缓冲区内存
《幻兽帕鲁》的热潮正在席卷游戏界。对于那些更喜欢与熟悉的伙伴们共同探险的玩家来说,搭建一个私人服务器无疑是最佳选择。拥有个人服务器不仅意味着更高的隐私性,还允许你根据喜好调整游戏参数,比如改变游戏内的工作速度倍率、经验值获取倍率等,从而打造一个定制化的游戏环境。本教程将带你快速步入搭建《幻兽帕鲁》服务器的过程,让你在几分钟之内就能和朋友们开启专属的冒险之旅。
对于没有启用物理地址扩展的32位系统,两级页表已经足够了。从本质上说Linux通过使“页上级目录”位和“页中间目录”位全为0,彻底取消了页上级目录和页中间目录字段。不过,页上级目录和页中间目录在指针序列中的位置被保留,以便同样的代码在32位系统和64位系统下都能使用。内核为页上级目录和页中间目录保留了一个位置,这是通过把它们的页目录项数设置为1,并把这两个目录项映射到页全局目录的一个合适的目录项而实现的。
Huge pages ( 标准大页 ) 和 Transparent Huge pages( 透明大页 )
问题导读: 1 Kafka集群有什么优势? 2 集群中部署多少个节点合适? 3 集群针对系统如何调优? Kafka集群 对于本地的开发工作或者概念性的验证工作,单个Kafka服务器就可以支撑
zram是基于内存压缩的块设备,怎么理解,假设我们申请一个1G的zram块设备,这个块设备并没有实际的物理存储区域,是用内存模拟的,当一个128MB的文件被写入到zram的块设备,这个文件会被经过"牛逼"的压缩算法,然后保存在zram临时申请的物理内存中。
Linux 内存管理模型非常直接明了,因为 Linux 的这种机制使其具有可移植性并且能够在内存管理单元相差不大的机器下实现 Linux,下面我们就来认识一下 Linux 内存管理是如何实现的。
在专栏之前的几篇文章中,我们总结了缓冲池,缓存页,redo log,undo log,以及数据页和数据行在底层是如何进行存储的,后续介绍了表空间,段,区等概念。这一节比较特殊,讲述的是和Linux有关的交互原理,因为多数的mysql都是部署在linux的服务器上面,本节会简单介绍一下linux是如何处理mysql的请求的,以及linux系统会带来哪些问题
80年代640K内存对哪个人都够用了。那时微软开发的还是DOS os,程序员们还在想如何压榨完有限的640K内存。 而现在,随便一个笔记本都16G内存了,比那时多了一万倍。那当时这种言论是无稽之谈吗?为何觉得这么小内存就够了呢?
谈到malloc函数相信学过c语言的人都很熟悉,但是malloc底层到底做了什么又有多少人知道。 1、关于malloc相关的几个函数 关于malloc我们进入Linux man一下就会得到如下结果:
free 命令显示系统内存的使用情况,包括物理内存、交换内存(swap)和内核缓冲区内存。
基于ARMv8-A架构的处理器最大可以支持到48根地址线,也就是寻址2的48次方的虚拟地址空间,即虚拟地址空间范围为0x0000_0000_0000_0000~0x0000_FFFF_FFFF_FFFF,共256TB。
Oracle (Enterprise) Linux 是一个基于 Red Hat Enterprise Linux 源码构建的 Linux 发行版,由 Oracle 公司打包并免费分发。相较于后者,Oracle 对内核等组件进行了修改,并包含了一些新的特性。下载地址:V860937-01.iso
很多学过C的人对malloc都不是很了解,知道使用malloc要加头文件,知道malloc是分配一块连续的内存,知道和free函数是一起用的。但是但是:
前面我们提到Linux内核仅使用了较少的分段机制,但是却对分页机制的依赖性很强,其使用一种适合32位和64位结构的通用分页模型,该模型使用四级分页机制,即
最近一直在做性能压测相关的事情,有公众号的读者朋友咨询有赞的数据库服务器有没有开启huge page,我听说过huge page会对性能有所提升,本文就一探究竟。对过程没有兴趣的可以直接看结论。
本文讨论的 swap基于Linux4.4内核代码 。Linux内存管理是一套非常复杂的系统,而swap只是其中一个很小的处理逻辑。
页是信息的物理单位, 分页是为了实现非连续分配, 以便解决内存碎片问题, 或者说分页是由于系统管理的需要. 段是信息的逻辑单位,它含有一组意义相对完整的信息, 分段的目的是为了更好地实现共享, 满足用户的需要.
过去,CPU的地址总线只有32位, 32的地址总线无论是从逻辑上还是从物理上都只能描述4G的地址空间(232=4Gbit),在物理上理论上最多拥有4G内存(除了IO地址空间,实际内存容量小于4G),逻辑空间也只能描述4G的线性地址空间。
本文涉及的硬件平台是X86,如果是其他平台的话,如ARM,是会使用到MMU,但是没有使用到分段机制; 最近在学习Linux内核,读到《深入理解Linux内核》的内存寻址一章。原本以为自己对分段分页机制已经理解了,结果发现其实是一知半解。于是,查找了很多资料,最终理顺了内存寻址的知识。现在把我的理解记录下来,希望对内核学习者有一定帮助,也希望大家指出错误之处。
本文以在ESXI6.7环境下安装群晖DS918+为例(安装DS3615和DS3617的过程与本文步骤一样)。
对 Linux 稍有了解的人都知道,Linux 会将物理的随机读取内存(Random Access Memory、RAM)按页分割成 4KB 大小的内存块,而今天要介绍的 Swapping 机制就与内存息息相关,它是操作系统将物理内存页中的内容拷贝到硬盘上交换空间(Swap Space)以释放内存的过程,物理内存和硬盘上的交换分区组成了操作系统上可用的虚拟内存,而这些交换空间都是系统管理员预先配置好的[^1]。
%us: 表示用户空间程序的cpu使用效率 %sy:表示系统空间程序的cpu使用效率 %ni: 表示用户空间通过nice调度过的程序的cpu使用效率 %id: 空闲cpu %wa:cpu运行时等待io的时间 %hi: cpu运行过程中硬中断的数量 %si: cpu处理软中断的数量 %st: 被虚拟机偷走的cpu
mmap是linux操作系统提供给用户空间调用的内存映射函数,很多人仅仅只是知道可以通过mmap完成进程间的内存共享和减少用户态到内核态的数据拷贝次数,但是并没有深入理解mmap在操作系统内部是如何实现的,原理是什么。
原文链接:https://rumenz.com/rumenbiji/linux-free.html
以前经常遇到2C3G的vmware续集上环境上安装上vpp后,能直接运行,而每次当系统重启后总是报内存不足的问题。当把系统内存调整到4G后,就能正常运行了。一直也不清楚原因。最近工作中遇到一个问题在2c2g的环境上跑vpp,一段时间后,总是报内存不足。后来查询发现hugepage内存大小是1G,但是只使用了不到三分之一的大页内存。
Linux的swap相关部分代码从2.6早期版本到现在的4.6版本在细节之处已经有不少变化。本文讨论的swap基于Linux 4.4内核代码。Linux内存管理是一套非常复杂的系统,而swap只是其中一个很小的处理逻辑。希望本文能让读者了解Linux对swap的使用大概是什么样子。阅读完本文,应该可以帮你解决以下问题:
原文链接:https://rumenz.com/rumenbiji/linux-free.html 微信公众号:入门小站
在《一文看懂零拷贝技术》中我们介绍了 零拷贝技术 的原理,而且我们知道 mmap 也是零拷贝技术的一种实现。在本文中,我们主要介绍 mmap 的原理。
墨墨导读:Page是MySQL Innodb存储的最基本结构,也是Innodb磁盘管理的最小单位,了解page的一些特性,可以更容易理解MySQL。
Kmalloc分配的是连续的物理地址空间。如果需要连续的物理页,可以使用此函数,这是内核中内存分配的常用方式,也是大多数情况下应该使用的内存分配方式。
「 原谅和忘记就意味着扔掉了我们获得的最贵经验 -------《人生的智慧》叔本华」
Linux下的大页分为两种类型:标准大页(Huge Pages)和透明大页(Transparent Huge Pages)。
目前大部分的操作系统和应用程序并不需要16EB( 2^64 )如此巨大的地址空间, 实现64位长的地址只会增加系统的复杂度和地址转换的成本, 带不来任何好处. 所以目前的x86-64架构CPU都遵循AMD的Canonical form, 即只有虚拟地址的最低48位才会在地址转换时被使用, 且任何虚拟地址的48位至63位必须与47位一致(sign extension). 也就是说, 总的虚拟地址空间为256TB( 2^48 )
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