Vietnamese (machine translation)

• English
• Chinese (Simplified)
• Chinese (Traditional)

Lưu ý

Mục đích của file này là để độc giả tiếng Việt có thể đọc và hiểu tài liệu nhân kernel dễ dàng hơn, không phải để tạo ra một nhánh tài liệu riêng. Nếu bạn có bất kỳ nhận xét hoặc cập nhật nào cho file này, vui lòng thử cập nhật file tiếng Anh gốc trước. Nếu bạn thấy có sự khác biệt giữa bản dịch và bản gốc, hoặc có vấn đề về bản dịch, vui lòng gửi góp ý hoặc patch cho người dịch của file này, hoặc nhờ người bảo trì và người review tài liệu tiếng Việt giúp đỡ.

Bản gốc:

Kernel Samepage Merging

Người dịch:

Google Translate (machine translation)

Phiên bản gốc:

8541d8f725c6

Cảnh báo

Tài liệu này được dịch tự động bằng máy và chưa được review bởi người dịch. Nội dung có thể không chính xác hoặc khó hiểu ở một số chỗ. Khi có sự khác biệt với bản gốc, bản gốc luôn là chuẩn. Bản dịch chất lượng cao (được review) được đặt trong thư mục vi_VN/.

Hợp nhất cùng một trang hạt nhân

Tổng quan

KSM là tính năng khử trùng lặp tiết kiệm bộ nhớ, được kích hoạt bởi CONFIG_KSM=y, được thêm vào nhân Linux trong 2.6.32. Xem ZZ0000ZZ để biết cách triển khai, và ZZ0001ZZ và ZZ0002ZZ

KSM ban đầu được phát triển để sử dụng với KVM (nơi nó được gọi là Bộ nhớ chia sẻ hạt nhân), để phù hợp với nhiều máy ảo hơn vào bộ nhớ vật lý, bằng cách chia sẻ dữ liệu chung giữa chúng. Nhưng nó có thể hữu ích cho bất kỳ ai ứng dụng tạo ra nhiều phiên bản của cùng một dữ liệu.

Daemon KSM ksmd quét định kỳ các vùng bộ nhớ người dùng đó đã được đăng ký với nó, tìm kiếm các trang giống hệt nhau nội dung có thể được thay thế bằng một trang được bảo vệ chống ghi (trang này được sao chép tự động nếu một quá trình sau đó muốn cập nhật nó nội dung). Số lượng trang mà daemon KSM quét trong một lần và thời gian giữa các lượt được định cấu hình bằng ZZ0000ZZ

KSM chỉ hợp nhất các trang ẩn danh (riêng tư), không bao giờ hợp nhất các trang (tệp) pagecache. Các trang được hợp nhất của KSM ban đầu bị khóa vào bộ nhớ kernel, nhưng giờ đây có thể được hoán đổi giống như các trang người dùng khác (nhưng việc chia sẻ bị hỏng khi họ được hoán đổi trở lại: ksmd phải khám phá lại danh tính của họ và hợp nhất lại).

Điều khiển KSM bằng madvise

KSM chỉ hoạt động trên những vùng không gian địa chỉ mà ứng dụng đã khuyên nên trở thành ứng cử viên cho việc sáp nhập, bằng cách sử dụng madvise(2) cuộc gọi hệ thống:

int madvise(addr, chiều dài, MADV_MERGEABLE)

Ứng dụng có thể gọi

int madvise(addr, chiều dài, MADV_UNMERGEABLE)

để hủy lời khuyên đó và khôi phục các trang không được chia sẻ: sau đó KSM hủy hợp nhất bất cứ thứ gì nó hợp nhất trong phạm vi đó. Lưu ý: cuộc gọi không hợp nhất này đột nhiên có thể cần nhiều bộ nhớ hơn mức có sẵn - có thể bị lỗi với EAGAIN, nhưng nhiều khả năng sẽ kích động kẻ giết người hết bộ nhớ.

Nếu KSM không được cấu hình trong kernel đang chạy, madvise MADV_MERGEABLE và MADV_UNMERGEABLE đơn giản là thất bại với EINVAL. Nếu kernel đang chạy được xây dựng với CONFIG_KSM=y, những cuộc gọi đó thường sẽ thành công: ngay cả khi Daemon KSM hiện không chạy, MADV_MERGEABLE vẫn đăng ký phạm vi cho bất cứ khi nào daemon KSM được khởi động; ngay cả khi phạm vi không thể chứa bất kỳ trang nào mà KSM thực sự có thể hợp nhất; ngay cả khi MADV_UNMERGEABLE được áp dụng cho phạm vi chưa bao giờ là MADV_MERGEABLE.

Nếu một vùng bộ nhớ phải được chia thành ít nhất một MADV_MERGEABLE mới hoặc vùng MADV_UNMERGEABLE, madvise có thể trả về ENOMEM nếu quá trình sẽ vượt quá ZZ0000ZZ (xem Tài liệu/admin-guide/sysctl/vm.rst).

Giống như các cuộc gọi madvise khác, chúng được thiết kế để sử dụng trên các khu vực được lập bản đồ của không gian địa chỉ người dùng: họ sẽ báo cáo ENOMEM nếu phạm vi được chỉ định bao gồm các khoảng trống chưa được lập bản đồ (mặc dù đang làm việc trên các khu vực được lập bản đồ can thiệp), và có thể bị lỗi với EAGAIN nếu không đủ bộ nhớ cho các cấu trúc bên trong.

Các ứng dụng nên cân nhắc khi sử dụng MADV_MERGEABLE, hạn chế sử dụng nó ở những lĩnh vực có thể có lợi. Bản quét của KSM có thể sử dụng rất nhiều về sức mạnh xử lý: một số cài đặt sẽ vô hiệu hóa KSM vì lý do đó.

Giao diện sysfs daemon KSM

Daemon KSM được điều khiển bởi các tệp sysfs trong ZZ0000ZZ, tất cả đều có thể đọc được nhưng chỉ có thể ghi bằng root:

trang_để_quét

cần quét bao nhiêu trang trước khi ksmd đi ngủ ví dụ: ZZ0000ZZ.

Giá trị pages_to_scan không thể thay đổi nếu ZZ0000ZZ có

được đặt thành thời gian quét.

Mặc định: 100 (được chọn cho mục đích trình diễn)

ngủ_millsecs

ksmd nên ngủ bao nhiêu mili giây trước lần quét tiếp theo ví dụ: ZZ0000ZZ

Mặc định: 20 (được chọn cho mục đích trình diễn)

hợp nhất_across_nodes

chỉ định xem các trang từ các nút NUMA khác nhau có thể được hợp nhất hay không. Khi được đặt thành 0, ksm chỉ hợp nhất các trang nằm trên thực tế trong vùng bộ nhớ của cùng một nút NUMA. Điều đó mang lại thấp hơn độ trễ để truy cập các trang được chia sẻ. Các hệ thống có nhiều nút hơn, tại khoảng cách NUMA đáng kể, có thể được hưởng lợi từ độ trễ thấp hơn của cài đặt 0. Các hệ thống nhỏ hơn cần giảm thiểu việc sử dụng bộ nhớ, có khả năng được hưởng lợi từ việc sử dụng nhiều hơn chia sẻ cài đặt 1 (mặc định). Bạn có thể muốn so sánh cách hệ thống của bạn hoạt động theo từng cài đặt trước khi quyết định sử dụng cái nào Chỉ có thể thay đổi cài đặt ZZ0000ZZ khi không có trang chia sẻ ksm trong hệ thống: đặt run 2 thành hủy hợp nhất các trang trước, sau đó thành 1 sau khi thay đổi ZZ0001ZZ, để kết hợp lại theo cài đặt mới.

Mặc định: 1 (hợp nhất giữa các nút như trong các bản phát hành trước đó)

chạy

• đặt thành 0 để ngăn ksmd chạy nhưng vẫn giữ các trang được hợp nhất,

• đặt thành 1 để chạy ksmd, vd ZZ0000ZZ,

• đặt thành 2 để dừng ksmd và hủy hợp nhất tất cả các trang hiện được hợp nhất, nhưng để lại các khu vực có thể hợp nhất được đăng ký cho lần chạy tiếp theo.

Mặc định: 0 (phải đổi thành 1 để kích hoạt KSM, trừ khi

CONFIG_SYSFS bị vô hiệu hóa)

use_zero_pages

chỉ định xem các trang trống (tức là các trang được phân bổ chỉ chứa số 0) nên được xử lý đặc biệt. Khi đặt thành 1, các trang trống được hợp nhất với (các) trang kernel zero thay vì với nhau như chuyện bình thường. Điều này có thể cải thiện hiệu suất trên các kiến trúc có trang không màu, tùy theo khối lượng công việc. Cần thận trọng khi kích hoạt cài đặt này, vì nó có thể làm giảm hiệu suất của KSM cho một số khối lượng công việc, ví dụ: nếu tổng kiểm tra các trang ứng viên hợp nhất khớp với tổng kiểm tra của một khoảng trống trang. Cài đặt này có thể được thay đổi bất cứ lúc nào, nó chỉ có hiệu lực đối với các trang được hợp nhất sau khi thay đổi.

Mặc định: 0 (hoạt động KSM bình thường như trong các phiên bản trước)

max_page_sharing

Chia sẻ tối đa được phép cho mỗi trang KSM. Điều này thực thi một giới hạn chống trùng lặp để tránh độ trễ cao cho bộ nhớ ảo các hoạt động liên quan đến việc truyền tải các ánh xạ ảo chia sẻ trang KSM. Giá trị tối thiểu là 2 khi mới được tạo Trang KSM sẽ có ít nhất hai người chia sẻ. Giá trị này càng cao KSM sẽ hợp nhất bộ nhớ càng nhanh và tốc độ càng cao hệ số khử trùng lặp sẽ lớn, nhưng trường hợp xấu nhất sẽ chậm hơn truyền tải ánh xạ ảo có thể dành cho bất kỳ KSM nào trang. Làm chậm quá trình truyền tải này có nghĩa là sẽ có tốc độ cao hơn độ trễ cho một số hoạt động bộ nhớ ảo nhất định xảy ra trong hoán đổi, nén, cân bằng NUMA và di chuyển trang, trong lần lượt giảm khả năng phản hồi cho người gọi ảo đó các thao tác bộ nhớ. Độ trễ của bộ lập lịch của các tác vụ khác không liên quan đến các hoạt động VM thực hiện ánh xạ ảo truyền tải không bị ảnh hưởng bởi tham số này vì những bản thân việc truyền tải luôn thân thiện với lịch trình.

ổn định_node_chains_prune_millisecs

chỉ định tần suất KSM kiểm tra siêu dữ liệu của các trang đã đạt đến giới hạn chống trùng lặp đối với thông tin cũ. Giá trị mili giây nhỏ hơn sẽ giải phóng siêu dữ liệu KSM với độ trễ thấp hơn, nhưng chúng sẽ khiến ksmd sử dụng nhiều CPU hơn trong thời gian quét. Sẽ là vô ích nếu không có một trang KSM nào được truy cập ZZ0000ZZ chưa.

quét thông minh

Trước đây KSM đã kiểm tra mọi trang ứng viên cho mỗi lần quét. Nó đã làm không tính đến thông tin lịch sử. Khi quét thông minh được được bật, các trang trước đây chưa được loại bỏ trùng lặp sẽ nhận được bỏ qua. Tần suất các trang này bị bỏ qua tùy thuộc vào mức độ thường xuyên việc khử trùng lặp đã được thử và thất bại. Theo mặc định cái này tối ưu hóa được kích hoạt. Số liệu ZZ0000ZZ cho thấy cách cài đặt có hiệu quả.

cố vấn_mode

ZZ0000ZZ chọn cố vấn hiện tại. Hai chế độ là được hỗ trợ: không có và thời gian quét. Mặc định là không có. Bằng cách thiết lập ZZ0001ZZ sang thời gian quét, trình tư vấn thời gian quét được bật. Phần về ZZ0002ZZ giải thích chi tiết về thời gian quét cố vấn làm việc.

adivsor_max_cpu

chỉ định giới hạn trên của việc sử dụng phần trăm CPU của ksmd sợi nền. Mặc định là 70.

cố vấn_target_scan_time

chỉ định thời gian quét mục tiêu tính bằng giây để quét tất cả ứng viên trang. Giá trị mặc định là 200 giây.

cố vấn_min_pages_to_scan

chỉ định giới hạn dưới của tham số ZZ0000ZZ của cố vấn thời gian quét. Mặc định là 500.

adivsor_max_pages_to_scan

chỉ định giới hạn trên của tham số ZZ0000ZZ của cố vấn thời gian quét. Mặc định là 30000.

Hiệu quả của KSM và MADV_MERGEABLE được thể hiện trong ZZ0000ZZ:

chung_lợi nhuận

KSM hiệu quả như thế nào. Việc tính toán được giải thích dưới đây.

trang_quét

có bao nhiêu trang đang được quét cho ksm

trang_shared

có bao nhiêu trang chia sẻ đang được sử dụng

trang_chia sẻ

có thêm bao nhiêu trang web đang chia sẻ chúng, tức là đã tiết kiệm được bao nhiêu

trang_unshared

có bao nhiêu trang duy nhất nhưng được kiểm tra nhiều lần để hợp nhất

trang_không ổn định

có bao nhiêu trang thay đổi quá nhanh để có thể xếp thành một cái cây

trang_bỏ qua

thuật toán quét trang “thông minh” đã bỏ qua bao nhiêu trang

quét đầy đủ

bao nhiêu lần tất cả các khu vực có thể hợp nhất đã được quét

ổn định_node_chains

số lượng trang KSM đạt đến giới hạn ZZ0000ZZ

ổn định_node_dups

số trang KSM trùng lặp

ksm_zero_pages

có bao nhiêu trang 0 vẫn được ánh xạ vào các quy trình đã được ánh xạ bởi KSM khi sao chép.

Khi ZZ0000ZZ được bật/bật, tổng của ZZ0001ZZ + ZZ0002ZZ thể hiện số trang thực tế được KSM lưu. nếu ZZ0003ZZ chưa bao giờ được bật thì ZZ0004ZZ là 0.

Tỷ lệ ZZ0000ZZ trên ZZ0001ZZ cao cho thấy tốt chia sẻ, nhưng tỷ lệ ZZ0002ZZ so với ZZ0003ZZ cao cho thấy nỗ lực lãng phí. ZZ0004ZZ bao gồm một số các loại hoạt động khác nhau, nhưng một tỷ lệ cao cũng sẽ có cho thấy việc sử dụng madvise MADV_MERGEABLE không tốt.

Tỷ lệ ZZ0000ZZ tối đa có thể bị giới hạn bởi ZZ0001ZZ có thể điều chỉnh được. Để tăng tỷ lệ ZZ0002ZZ phải được tăng lên tương ứng.

Theo dõi lợi nhuận KSM

KSM có thể tiết kiệm bộ nhớ bằng cách hợp nhất các trang giống hệt nhau nhưng cũng có thể tiêu tốn bộ nhớ bổ sung, vì nó cần tạo ra một số rmap_items để lưu thông tin rmap ngắn gọn của mỗi trang được quét. Một số trang này có thể được hợp nhất, nhưng một số có thể không thể hợp nhất sau khi được kiểm tra nhiều lần, đó là bộ nhớ không có lợi được tiêu thụ.

1. Cách xác định xem KSM có tiết kiệm bộ nhớ hay tiêu thụ bộ nhớ trên toàn hệ thống hay không phạm vi? Đây là một phép tính gần đúng đơn giản để tham khảo:

General_profit =~ ksm_saved_pages * sizeof(page) - (all_rmap_items) *

sizeof(rmap_item);

trong đó ksm_saved_pages bằng tổng của ZZ0000ZZ +

ZZ0001ZZ của hệ thống và all_rmap_items có thể dễ dàng thu được bằng cách tính tổng ZZ0002ZZ, ZZ0003ZZ, ZZ0004ZZ và ZZ0005ZZ.

2. Lợi nhuận KSM trong một quy trình duy nhất có thể thu được tương tự bằng cách phép tính gần đúng sau:

process_profit =~ ksm_saved_pages * sizeof(page) -

ksm_rmap_items * sizeof(rmap_item).

trong đó ksm_saved_pages bằng tổng của ZZ0000ZZ và

ZZ0001ZZ, cả hai đều được hiển thị trong thư mục ZZ0002ZZ và ksm_rmap_items cũng được hiển thị trong ZZ0003ZZ. Lợi nhuận của quá trình cũng được thể hiện trong ZZ0004ZZ là ksm_process_profit.

Từ góc độ ứng dụng, tỷ lệ ZZ0000ZZ so với ZZ0001ZZ có nghĩa là một chính sách được áp dụng sai lầm, vì vậy các nhà phát triển hoặc quản trị viên phải suy nghĩ lại cách thay đổi chính sách madvise. Đưa ra một ví dụ để tham khảo, kích thước của trang thường là 4K và kích thước của rmap_item là riêng biệt 32B trên kiến trúc CPU 32 bit và 64B trên kiến trúc CPU 64 bit. vì vậy nếu tỷ lệ ZZ0002ZZ vượt quá 64 trên CPU 64-bit hoặc vượt quá 128 trên CPU 32 bit thì chính sách madvise của ứng dụng sẽ bị hủy, vì lợi nhuận ksm xấp xỉ bằng 0 hoặc âm.

Giám sát các sự kiện KSM

Có một số bộ đếm trong /proc/vmstat có thể được sử dụng để theo dõi các sự kiện KSM. KSM có thể giúp tiết kiệm bộ nhớ, đó là sự đánh đổi bằng cách có thể bị trễ trên KSM COW hoặc khi trao đổi trong bản sao. Những sự kiện đó có thể giúp người dùng đánh giá xem liệu để sử dụng KSM. Ví dụ: nếu cow_ksm tăng quá nhanh, người dùng có thể giảm phạm vi của madvise(, , MADV_MERGEABLE).

bò_ksm

được tăng lên mỗi khi trang KSM kích hoạt sao chép khi ghi (COW) khi người dùng cố gắng ghi vào trang KSM, chúng tôi phải tạo một bản sao.

ksm_swpin_copy

được tăng lên mỗi khi trang KSM được sao chép khi hoán đổi trong lưu ý rằng trang KSM có thể được sao chép khi hoán đổi vì do_swap_page() không thể thực hiện tất cả các thao tác khóa cần thiết để khôi phục trang KSM cross-anon_vma.

cố vấn

Số lượng trang ứng cử cho KSM rất linh hoạt. Nó có thể được quan sát thường xuyên rằng trong quá trình khởi động ứng dụng, cần có nhiều trang ứng viên hơn đã xử lý. Nếu không có cố vấn, tham số ZZ0000ZZ cần phải được có kích thước cho số lượng trang ứng viên tối đa. Cố vấn thời gian quét có thể thay đổi tham số ZZ0001ZZ dựa trên nhu cầu.

Trình cố vấn có thể được bật để KSM có thể tự động thích ứng với những thay đổi trong số lượng trang ứng viên cần quét. Hai cố vấn được thực hiện: không có và thời gian quét. Không có, không có cố vấn nào được kích hoạt. Mặc định là không có.

Trình cố vấn thời gian quét thay đổi tham số ZZ0000ZZ dựa trên thời gian quét được quan sát. Các giá trị có thể có cho tham số ZZ0001ZZ là bị giới hạn bởi tham số ZZ0002ZZ. Ngoài ra còn có Thông số ZZ0003ZZ. Tham số này đặt thời gian đích thành quét tất cả các trang ứng viên KSM. Thông số ZZ0004ZZ quyết định mức độ tích cực của cố vấn thời gian quét khi quét các trang ứng viên. Hạ xuống các giá trị làm cho trình cố vấn thời gian quét quét tích cực hơn. Đây là nhiều nhất tham số quan trọng cho cấu hình của trình cố vấn thời gian quét.

Giá trị ban đầu và giá trị tối đa có thể được thay đổi bằng ZZ0000ZZ và ZZ0001ZZ. Mặc định các giá trị là đủ cho hầu hết khối lượng công việc và trường hợp sử dụng.

Tham số ZZ0000ZZ được tính lại sau khi quét xong.

-- Izik Eidus, Hugh Dickins, ngày 17 tháng 11 năm 2009