大页内存与透明大页详解

大页内存

大页内存(HugePages)，有时也叫“大内存页”、“内存大页”、“标准大页”。操作系统以内存页为单位管理内存，内存页的大小对系统性能有影响。内存页设得太小，内存页会很多，管理内存页的数组会比较大，耗内存，同时TLB(Translation Lookaside Buffer，页表寄存缓冲器，可理解为页表缓冲)大小是固定的，导致TLB MISS增加。在不同的应用场合，内存页的大小的最优值是不同的。所以一般的系统都支持多种内存页的取值。

大页内存的优势

“大内存页”有助于 Linux 系统进行虚拟内存管理。顾名思义，除了标准的4KB大小的页面外，它还能帮助管理内存中的巨大的页面(通常是2MB)。使用“大内存页”，你最大可以定义 1GB 的页面大小。对于那些内存操作非常频繁的业务来说，可以有效的提高性能。简而言之，通过启用大页内存，系统只需要处理较少的页面映射表，从而减少访问/维护它们的开销！

大页内存与透明大页的关系

大页内存类似专用内存，会从系统中抠出一块大内存，而想要使用这块内存，应用程序必须修改程序。 其次，如果程序内存使用较少，却申请了大页，就造成了内存浪费，这个时候就要用到透明大页(Transparent Huge Pages，THP)了。这两者的区别在于大页的分配机制：标准大页管理是预分配的方式，而透明大页管理则是动态分配的方式，且不需要修改程序源码。

透明大页之功

THP 是一个提取层，可用于自动创建、管理和使用超大页面的大多数方面。THP可以改进系统的性能，可以减少使用超大页面的复杂行，目前THP已在各种系统、配置、程序和负载中测试优化，可以改进大多数系统配置的性能。

查看大页内存方法

grep Huge /proc/meminfo
#查看大页内存使用情况
cat /sys/devices/system/node/node*/meminfo | fgrep Huge
#查看各个numa节点的大页内存情况
cat /proc/mounts
#查看大页内存挂载情况