1.内存–参考

物理内存：也就是安装在计算机中的内存条，比如安装了 2GB 大小的内存条，那么物理内存地址的范围就是 0 ~ 2GB。

虚拟内存：虚拟的内存地址。由于 CPU 只能使用物理内存地址，所以需要将虚拟内存地址转换为物理内存地址才能被 CPU 使用，这个转换过程由 MMU（Memory Management Unit，内存管理单元） 来完成。在 32 位的操作系统中，虚拟内存空间大小为 0 ~ 4GB。

页表 保存的是虚拟内存地址与物理内存地址的映射关系，MMU 从 页表 中找到虚拟内存地址所映射的物理内存地址，然后把物理内存地址提交给 CPU，这个过程与 Hash 算法相似。

内存映射是以内存页作为单位的，通常情况下，一个内存页的大小为 4KB（如图1所示），所以称为 分页机制

有些场景我们希望使用更大的内存页作为映射单位（如 2MB）。使用更大的内存页作为映射单位有如下好处：

减少 TLB（Translation Lookaside Buffer） 的失效情况。
减少 页表 的内存消耗。
减少 PageFault（缺页中断）的次数。

因为映射的内存页越大，所需要的 页表 就越小（很容易理解）；页表 越小，TLB 失效的情况就越少。

使用大于 4KB 的内存页作为内存映射单位的机制叫 HugePages。

2.大页内存–参考

优点：

1）大页内存TLB miss 很少，缺页中断也很少，对于内存的访问性能更好，对于占用大量内存的程序，性能提升比较明显，可以提升达到50%左右。

2）大页内存的内存页不会swap到磁盘上。

缺点：

1）必须使用特定的方式使用，比如采用mmap映射或者通过上面方式指定。

2）程序使用内存小，却申请了大页内存，会造成内存浪费，因为内存分配最小单位是页。

1.查看是否支持

Linux系统采用hugetlbfs的特殊文件系统来加入对2MB和1GB的大页内存的支持，为了配置，先查看cpu是否支持：

1 2	Copy cat /proc/cpuinfo \|grep --color pse cat /proc/cpuinfo \|grep --color pdpe1gb

查看内核是否支持：

Copy grep  -i hugetlb /boot/config-4.18.0-193.el8.x86_64 
CONFIG_ARCH_WANT_GENERAL_HUGETLB=y
CONFIG_CGROUP_HUGETLB=y
# 以下两种都为y则标识支持
CONFIG_HUGETLBFS=y 
CONFIG_HUGETLB_PAGE=y

cpu的功能列表中含有pse标识支持2MB的内存大页，含有pdpe1gb支持1GB的内存大页。

2.查看大页内存使用情况

grep -i huge /proc/meminfo
AnonHugePages: 0 kB
HugePages_Total: 378
HugePages_Free: 378
HugePages_Rsvd: 0
HugePages_Surp: 0
Hugepagesize: 2048 k

3.分配大页内存

如果分配2MB的大页内存比较简单，可以通过命令预留：

1	Copyecho 1024> /sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages

预留1024个2MB的大页即预留2GB的大页内存。

3.大页内存引起的杯具

如果只有4GB内存

# cat /proc/meminfo|grep Huge
HugePages_Total:    1035
HugePages_Free:     1033
HugePages_Rsvd:       62
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB

占用

1	1033*2048/1024=2033MB

解决办法

释放大页内存–参考(我暂时用的这个)

1	echo 0 > /proc/sys/vm/nr_hugepages

或者禁用大页缓存–参考

vi /etc/sysctl.conf

vm.nr_hugepages = 0
vm.nr_hugepages_mempolicy = 0

# 生效
sysctl -p

4.其它Linux命令

1.top命令–参考

top命令经常用来监控linux的系统状况，是常用的性能分析工具，能够实时显示系统中各个进程的资源占用情况。

1	top [-d number] \| top [-bnp]

参数	含义
-d number	number代表秒数，表示top命令显示的页面更新一次的间隔 (default=5s)
-b	以批次的方式执行top
-n	与-b配合使用，表示需要进行几次top命令的输出结果
-p	指定特定的pid进程号进行观察

top命令显示的页面还可以输入以下按键执行相应的功能（注意大小写区分的）

参数	含义
？	显示在top当中可以输入的命令
P	以CPU的使用资源排序显示
M	以内存的使用资源排序显示
N	以pid排序显示
T	由进程使用的时间累计排序显示
k	给某一个pid一个信号,可以用来杀死进程(9)
r	给某个pid重新定制一个nice值（即优先级)
q	退出top（用ctrl+c也可以退出top）

top前五条信息解释

top - 14:49:28 up 1:33, 1 user, load average: 0.00, 0.00, 0.00

内容	含义
14:49:28	表示当前时间
up 1:33	系统远行时间，格式为时：分
1 user	当前登陆用户数
load average: 0.00, 0.00, 0.00	系统负载，即任务队列的平均长度。三个数值分别为 1分钟、5分钟、15分钟前到现在的平均值

Tasks: 80 total, 2 running, 78 sleeping, 0 stopped, 0 zombie

内容	含义
Tasks: 80 total	进程总数
2 running	正在运行的进程数
78 sleeping	睡眠的进程数
0 stopped	停止的进程数
0 zombie	僵尸进程数

Cpu(s): 0.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni,100.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st

内容	含义
0.0%us	用户空间占用CPU百分比
0.0%sy	内核空间占用CPU百分比
0.0%ni	用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比
100.0%id	空闲CPU百分比
0.0%wa	等待输入输出的CPU时间百分比
0.0%hi	硬中断（Hardware IRQ）占用CPU的百分比
0.0%si	软中断（Software Interrupts）占用CPU的百分比
0.0 st	用于有虚拟cpu的情况，用来指示被虚拟机偷掉的cpu时间

Mem: 1922488k total, 406936k used, 1515552k free, 11940k buffers

内容	含义
1922488k total	物理内存总量
406936k used	使用的物理内存总量
1515552k free	空闲内存总量
11940k buffers	用作内核缓存的内存量

Swap: 835576k total, 0k used, 835576k free, 111596k cached

内容	含义
835576k total	交换区总量
0k used	使用的交换区总量
835576k free	空闲交换区总量
111596k cached	缓冲的交换区总量

进程信息

列名	含义
PID	进程id
USER	进程所有者的用户名
PR	优先级
NI	nice值。负值表示高优先级，正值表示低优先级
VIRT	进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES
RES	进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATA
SHR	共享内存大小，单位kb
S	进程状态。D=不可中断的睡眠状态 R=运行 S=睡眠 T=跟踪/停止 Z=僵尸进程
%CPU	上次更新到现在的CPU时间占用百分比
%MEM	进程使用的物理内存百分比
TIME+	进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒
COMMAND	命令名/命令行

2.free 命令

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。

默认按照k（b）的计数单位统计

total：表示 总计物理内存的大小。
used：表示 已使用多少。
free：表示 可用内存多少。
Shared：表示多个进程共享的内存总额。
Buffers/cached：表示 磁盘缓存的大小。

参数：

-b 　以Byte为单位显示内存使用情况。
-k 　以KB为单位显示内存使用情况。
-m 　以MB为单位显示内存使用情况。
-h   以比较人性化的方式显示内存使用情况。
-o 　不显示缓冲区调节列。
-s   <间隔秒数> 　持续观察内存使用状况。
-t 　显示内存总和列。
-V 　显示版本信息。