KVM内存管理（五）—— hugepage

最新推荐文章于 2024-06-28 09:41:42 发布

wozaiyizhideng

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分类专栏：虚拟化 KVM qemu

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/wozaiyizhideng/article/details/115768975

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本文介绍了x86架构中hugepage的概念，它允许使用2MB/1GB的大内存页，以减少页表数量，提高内存访问性能。在Linux 2.6及以上内核，KVM虚拟机可以通过hugetlbfs挂载点和特定qemu-kvm参数来利用hugepage，提前分配内存以提升性能。通过Stream benchmark测试，可以验证hugepage在虚拟机环境中的效果。

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简介

x86(包括x86-32和x86-64)架构的CPU默认使用4KB大小的内存页面（getconf PAGESIZE），但是它们也支持较大的内存页，如x86-64系统就支持2MB/1GB大小的大页(huge page)。

Linux 2.6及以上的内核都支持huge page

如果在系统中使用了huge page，则内存页的数量会减少，从而需要更少的页表(page table)，节约了页表所占用的内存数量，并且所需的地址转换也减少了，TLB缓存失效的次数就减少了，从而提高了内存访问的性能。

另外，由于地址转换所需的信息一般保存在CPU的缓存中，huge page的使用让地址转换信息减少，从而减少了CPU缓存的使用，减轻了CPU缓存的压力，让CPU缓存能更多地用于应用程序的数据缓存，也能够在整体上提升系统的性能。

虚拟机中使用 hugepage

在KVM中，也可以将huge page的特性应用到客户机中：

创建 hugetlbfs 挂载点，qemu-kvm 就提供了"-mem-path FILE"参数选项用于使用huge page

还有 "-mem-prealloc"参数，虚拟机启动时，物理机就会将全部内存分配给虚拟机。不是按需分配。此参数必须在有 "-mem-path" 参数时才能使用。

创建大页

[root@localhost stream]# free -h
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           7.8G        411M        6.4G         48M        1.0G        7.1G
Swap:          7.9G        158M        7.7G
[root@localhost stream]# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
[root@localhost stream]# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
[root@localhost stream]# free -h
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           7.8G        410M        7.3G

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