linux内核：Transparent Huge Pages

要说linux内核，本人也是刚刚入门，借着公司的一个bug，趁机好好钻研一下，开拓下眼界，欢迎大牛前来指引踩踏。

要讨论Transparent Huge Pages，应当先从linux内存讲起：

见：大牛博客

32位计算机，即地址总线也为32位，寻址0~0xFFFFFFFF（4G）的地址空间，因此32位计算机仅可使用4G以下内存

linux内存采用分段分页机制，将逻辑地址转换为线性地址再转换为物理地址，该过程包含在MMU中，MMU（Memory Management Unit，内存管理单元）是一个物理硬件，见图片：



图片出处

内存被已页的形式管理，一页的大小为4096bytes，1MB的内存会被分为256页，1GB的内存将会被分为256000页，以此类推。

这些页的映射关系都存在在CPU的内置MMU中，有大量的内存映射表需要去管理，然而在现代CPU内置MMU中，处理数百，甚至数千的内存映射表是没有问题的，甚至可以通过交换（swap分区）来维持几G内存的映射表也可以很好的工作，但是当遇到某些应用（部分大型服务器）的内存需求已经超过了MMU可管理的内存映射表的范围时，系统性能将会受到影响，并且基于软件的内存管理，也会导致整个系统变得非常慢。

而Red Hat Enterprise Linux 6通过采用huge pages的方式解决这个问题。

简单来说，huge pages就是提高内存页的大小，例如，对于GB级别的内存，内存页大小设置为2MB，TB级别的则采用1GB大小的内存页，大小在内核参数中可配。而配置方法参见：Configure Huge Pages

相对应的，huge pages通过人工干预的方式较为复杂，并且还需要修改大量的代码来契合的使用它。为了解决这个问题，Red Hat Enterprise Linux 6实现了THP（transparent huge pages），说了这么多终于进入我们的主题了，THP是一个包含了自动创建，使用，管理huge pages的抽象层。他不对应用可见。保证了从系统到开发者的便捷。

为了保证它的性能，大量的开发者（来着社区和Red Hat）在大量的系统，应用，配置，负载等方面进行了测试和优化，保证了THP能够用默认配置来使系统达到最优。

然而，THP不推荐用于database工作负载

摘自：access.redhat.com