KVM虚拟化技术: 实战与原理分析全文阅读(2)

可以看出，KSM为系统提供了很多共享内存页，并且当前KSM运行标志（运行）设置为1. 当然，您看到的运行值也可能为0，因为RHEL 6.3中的两个服务ksm和ksmtuned将根据系统状态根据已建立的规则修改“ / sys / kernel / mm / ksm / run”文件. 用于调整KSM操作的值.

5.7KVM其他功能简介前面的部分介绍了KVM的一些重要且较大的功能. 本节介绍了几个较小但同样有用的功能，例如使用1GB大页面内存，透明大页面，AVX和XSAVE指令支持，AES新指令支持，充分展现了主机CPU的特性.

5.7.11GB大页面第4.3.3节介绍的大页面主要用于x86-64 CPU体系结构上的2MB大页面. 本节将介绍较大的1GB大页面，这两个页面的基本用法和原理相似. 通常，1GB的大页面与2MB的大页面相同，使用hubetlbfs（基于内存的特殊文件系统）直接利用硬件提供的大页面支持来创建共享或私有内存映射，从而减少了内存数量. 页表提高了TLB缓存的效率，从而提高了系统内存访问的性能. 借助英特尔EPT（或AMD NTP）技术，KVM客户端的内存访问性能将得到显着改善. 在KVM虚拟化环境中，客户端是qemu-kvm进程，Linux主机系统可以为qemu-kvm进程分配大页面，并且当客户端中的应用程序或库使用大页面时，可以提高性能. 客户端中的内存访问良好. 1GB和2MB大页面之间的差异主要是由于它们的内存页面大小不同，并且1GB大页面的分配只能在Linux系统的内核启动参数中指定，而2MB大页面可以由内核参数在以下位置配置: 启动，并且可以在系统运行时通过命令行操作进行配置.

以下是在KVM环境中使用1GB大页面的具体步骤.

1）检查对1GB大页面的硬件和内核配置支持，命令行如下:

英特尔的某些新服务器平台（例如Westmere，SandyBridge，IvyBridge等）支持1GB大页面，某些台式机平台可能不支持1GB大页面. 如以上命令所示，在Linux系统中，您可以检查/ proc / cpuinfo中是否存在“ pdpe1gb”标志，以确定硬件和内核是否支持1GB，以及/ proc / cpuinfo中是否具有2MB大页面标志“ Pse”. 在内核配置中，对大页面（1GB和2MB）的支持主要是检查与“ HUGETLB”有关的支持.

2）在主机的内核启动参数中配置1GB. 例如，启动时使用6个1GB大页面的grub配置文件如下:

在上述内核引导选项中，与大页面相关的几个选项如下:

hugepagesz表示HugeTLB内存页面的大小，在x86-64平台上为“ 2MB”或“ 1GB”.

hugepages指示启动时分配的大页面数.

default_hugepagesz表示未设置hugetlb文件系统时，默认情况下使用大页面的大小. 如果未设置此选项，则在x86-64平台上默认值为2MB.

对于这3个选项，需要注意两点:

heugepagesz×hugepages的值不得大于系统的物理内存.

“ hugepagesz”和“ hugepages”选项可以成对使用多次，从而允许系统同时保留多个不同大小的大页面（在x86-64上为2MB和1GB）. 例如，“ hugepagesz = 1GB巨大页面= 6 default_hugepagesz = 1GB巨大页面= 2MB巨大页面= 512”选项表示启动时系统保留6个1GB巨大页面和512个2MB巨大页面的内存. 安装hubetlb时，默认大小为1GB页面.

3）启动主机后，检查主机中的内存信息和大页内存信息，命令行如下:

在以上输出信息中，启动主机后，/ proc / meminfo文件中的“ MemFree”和“ MemTotal”之差大于6GB，这意味着在系统处于运行状态时将保留6个1GB页面开始. 内存. / proc / meminfo中的“ Hugepagesize: 1048576 kB”表示大页面的大小为1GB，“ HugePages_Total: 6”表示总共有6个大页面，“ HugePages_Free: 6”表示有6个未使用的大页面， HugePages_Rsvd: “ 0”表示有0个大页面保留供其他程序使用. “ hugeadm”命令行工具是用于配置RHEL 6.3中“ libhugetlbfs-utils” RPM软件包提供的大页面资源池的工具. “ hugeadm--pool-list”命令显示系统当前大页面资源池的状态，如果使用前面提到的设置，在启动时同时保留2MB和1GB大页面，则以大页面为例使用“ hugeadm”工具查看的资源池状态为:

4）挂载Hugetlbfs文件系统，命令行如下:

如果使用两种大小的大页面，则在安装hubetlbfs文件系统时，可以通过“ pagesize”选项指定要安装hubgetlbfs的大页面的大小. 以下命令行指定使用2MB的大页面（而不是1GB）:

5）使用qemu-kvm命令启动客户端. “ -mem-path”参数为其提供1GB大页面支持. 命令行操作如下:

使用1GB大页面时，作者发现启动客户端的内存不能超过“ -mem-path”（此处为6GB）指定的目录的1GB大页面数量，否则“不能”出现mmap RAM页面: “无法分配内存”错误消息，因此它不会为客户端提供对大页面的任何实际支持.

6）此时，再次检查主机中的内存状态，命令行如下:

从/ proc / meminfo中的“ HugePages_Free: 3”可以看出，只有三个1GB的大页面是可用的，这表明已将三个1GB的大页面分配给了客户端qemu-kvm进程. 从那时起，当客户端中的应用程序真正请求分配1GB的大页面时，主机可以帮助其在物理内存中分配1GB的大页面. （目前，由于支持大页面需要显式调用libhugetlb库函数，因此正式发布的应用程序中没有很多大页面可以使用. 根据作者的说法，可以配置诸如Oracle和Sybase之类的大型程序. 使用大页面. ）

就像2MB的大页面一样，当使用1GB的大页面时，问题在于您需要在开始时保留大页面的内存（无法分配给普通的4KB页面），并且不能被交换到交换分区. 您不能使用膨胀功能来使用大页内存. 但是，当硬件，主机和客户端都支持1GB大页面时，在客户端中使用1GB大页面的应用程序在内存访问效率上的改善更为明显，这要好于2MB大页面. 简而言之，了解其优缺点后，对于要求高内存性能的应用程序，您可以选择在KVM中使用1GB大页面功能.

5.7.2在4.3.3和5.7.1中引入了透明大页面，使用大页面可以提高系统内存的效率和性能，但是大页有以下缺点:

1）大页面必须在使用前保留（1GB大页面只能在启动时分配）.

2）应用程序代码必须显式使用大页面（通常调用libhugetlbfs API来分配大页面）.

3）大页面必须驻留在物理内存中，并且不能交换到交换分区中.

4）挂载hubetlbfs文件系统需要超级用户权限.

5）如果保留了大页内存但未实际使用，则会浪费物理内存.

透明大页面（Transparent Hugepage）是要利用大页面的一些优点，但也避免了上述缺点. 透明大页面（THP）是Linux内核的功能，Redhat的工程师Andrea Arc也是如此

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/tongxinshuyu/article-214106-2.html