原理
TLB（Translation lookaside buffer）为页表（存放虚拟地址的页地址和物理地址的页地址的映射关系）在CPU内部的高速缓存。TLB的命中率越高，页表查询性能就越好。
TLB的一行为一个页的映射关系，也就是管理了一个页大小的内存：
TLB管理的内存大小 = TLB行数 * 内存的页大小
同一个CPU的TLB行数固定，因此内存页越大，管理的内存越大，相同业务场景下的TLB命中率就越高。
修改前后可以通过如下命令观察TLB的命中率（$PID为进程ID）：
perf stat -p $PID -d -d -d
输出结果包含如下信息，其中1.21%和0.59%分别表示数据的miss率和指令的miss率。
1,090,788,717 dTLB-loads # 520.592 M/sec 13,213,603 dTLB-load-misses # 1.21% of all dTLB cache hits 669,485,765 iTLB-loads # 319.520 M/sec 3,979,246 iTLB-load-misses # 0.59% of all iTLB cache hits
修改方式
- 调整内核内存页大小
- 设置内存大页
- 设置透明大页
设置内核内存页大小
修改Linux内核的内存页大小，需要在修改内核编译选项后重新编译内核（详情可参考内核源码编译安装），简要步骤如下所示：
设置内存大页
- 在内核启动阶段设置
可参考kernel-parameters设置如下内核启动参数：
参数
说明
hugepages
定义启动时内核中配置的内存大页的数量。
hugepagesz
定义启动时在内核中配置的内存大页的大小。
default_hugepagesz
定义启动时在内核中配置的内存大页的默认大小。
- 在运行时设置
设置node中2 MB大页的数量为20。
# echo 20 > /sys/devices/system/node/node0/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages
设置透明大页
透明大页是以上内存大页的升级版，使用透明大页，内核会自动为进程分配大页，因此无需手动保留大页。
设置/sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled的值为：
参数 |
说明 |
|---|---|
always |
在整个系统范围内启用THP，如果有进程大量使用连续的虚拟内存，则内核会尝试将大页分配给该进程。 |
madvise |
内核仅将大页分配给madvise()系统调用指定的单个进程的内存区域。 |
never |
禁用透明大页。 |
例如关闭透明大页的设置方法：
# echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
操作系统还有很多内存参数可以调整，具体参考常用操作系统内存参数说明。