Страницы памяти и HugePages

Что такое страница

Страница - это базовая единица виртуальной памяти (обычно 4 КБ). Через неё ядро мапит виртуальные адреса на физические. Это даёт изоляцию и контроль доступа. Проверить размер можно так:

getconf PAGE_SIZE

Почему это быстро

Преобразование адресов кешируется в TLB - небольшой кеш мапинга страниц. Пока программа ходит по близким адресам, почти все обращения попадают туда без лишних затрат. Посмотреть информацию о TLB:

grep -i tlb /proc/cpuinfo

Что такое HugePages

HugePages увеличивают размер страницы до 2 МБ или 1 ГБ, уменьшая количество записей в таблице страниц и снижая TLB-промахи. Это ускоряет работу приложений с большими объёмами RAM.

grep -i huge /proc/meminfo

Применение, плюсы и минусы

Плюсы: меньше накладных расходов на управление памятью, стабильнее работа больших баз данных и аналитических систем. Минусы: крупные страницы требуют непрерывных блоков памяти, что усложняет управление и может приводить к фрагментации. На практике HugePages чаще всего включают для PostgreSQL, ClickHouse, JVM-сервисов и других систем, активно обходящих большие массивы данных.

Вывод

Страницы задают структуру памяти, TLB ускоряет доступ, а HugePages дают прирост там, где объёмы RAM велики и обращений много.

LinuxCamp | #storage