numa linux?linux 内存
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linux内存管理(四)numa node和zone
在AARCH64架构的Linux内核5.14.0-rc5版本中,内存管理策略转向了非一致性内存访问(NUMA)以提高性能。NUMA架构将内存划分为多个节点,每个CPU优先访问与其绑定的最近节点,以减少访问延迟。内存节点通过唯一的节点id标识,且不同节点的物理地址不连续,节点间距离和访问速度有关。
当本地节点内存不足时,内核通过优先级映射表,考虑节点之间的距离分配内存,而非直接拒绝。节点间通过zone进一步划分,每个zone根据内存使用特性分为DMA、hignmem和normal等,按照重要程度和优先级进行内存分配。例如,hignmem zone的内存优先级高于normal,只有在前两者不足时才会从DMA zone分配。
每个节点的内存管理由struct page结构体管理,包括空闲和已分配页面的状态,以及页面是否被高速缓存。内存管理的层次结构由多个节点、zone和物理页组成,每个CPU维护一个zone链表,根据节点距离和zone重要性排序,进行内存分配。
在设备树中,numa节点信息通过memory、cpu和distance-map节点进行配置,内核通过of_numa_init函数解析这些配置,设置节点id、关联的内存节点和节点间的距离。节点和zone的结构体定义了内存节点的拓扑、zone的内存状态、管理策略等细节,为优化内存分配和性能提供了基础。
numalinuxarm启动cpunumalinux
如何关闭linuxnuma?
crontab-e删掉你要退出的命令就可以了
numa节点是不是物理cpu?
numa是一种关于多个cpu如何访问内存的架构模型,现在的cpu基本都是numa架构,linux内核2.5开始支持numa。
numa架构简单点儿说就是,一个物理cpu(一般包含多个逻辑cpu或者说多个核心)构成一个node,这个node不仅包括cpu,还包括一组内存插槽,也就是说一个物理cpu以及一块内存构成了一个node。每个cpu可以访问自己node下的内存,也可以访问其他node的内存,但是访问速度是不一样的,自己node下的更快。numactl--hardware命令可以查看node状况。
通过numactl启动程序,可以指定node绑定规则和内存使用规则。可以通过cpunodebind参数使进程使用固定node上的cpu,使用localalloc参数指定进程只使用cpu所在node上分配的内存。如果分配的node上的内存足够用,这样可以减少抖动,提供性能。如果内存紧张,则应该使用interleave参数,否则进程会因为只能使用部分内存而outofmemory或者使用swap区造成性能下降。
NUMA的内存分配策略有localalloc、preferred、membind、interleave。
localalloc规定进程从当前node上请求分配内存;
preferred比较宽松地指定了一个推荐的node来获取内存,如果被推荐的node上没有足够内存,进程可以尝试别的node。
membind可以指定若干个node,进程只能从这些指定的node上请求分配内存。
interleave规定进程从指定的若干个node上以RR(RoundRobin轮询调度)算法交织地请求分配内存。
linux怎么管理空闲内存?
内存组织层次:页式管理—>(numa)—>node的zonelist—>32位DMA/NORMAL/HIGHMEM三个区,64位没有高端内存—>伙伴分配系统—>slab/slub/slob2.创建进程时内存分配:实际上只分配task_struct和thread_info的内存,而且很可能是从slab缓存中分配的,当进程运行时由于缺页中断,才由内核层具体分配物理内存并与vm挂接3.malloc是cruntime中的实现,是上层库的内存分配层,至于内核层的,可以看看__alloc_pages/alloc_pages/kmalloc(小内存直接slab,大内存还是alloc_pages)/vmalloc(alloc_page分配不连续的物理页,映射到连续的vm_struct中的pages指针数组)/vmap/map_vm_area等几个函数
Linux内核:内存管理——NUMA架构
在早期单CPU时代,CPU与内存的交互依赖于北桥芯片和前端总线。随着技术发展,CPU频率提升并扩展至多核,共享北桥的UMA架构逐渐暴露了性能瓶颈。为了优化,内存控制器被移至CPU内,形成NUMA架构,每个CPU有自己的本地内存,通过QPI总线访问远程内存,这导致了访问速度的差异,即非均匀内存访问模型。
UMA架构的局限在于资源共享,扩展性受限。而NUMA通过多个内存控制器提升带宽,通过numactl命令可以查看和调整CPU和内存策略。然而,不正确的策略可能导致内存分配不均,比如数据库应用中可能因内存回收策略不当引发频繁的内存交换,影响服务性能。
解决这些问题,可以调整内存分配策略,如使用interleave=all,确保内存均匀分布。对于内存回收,数据库通常选择vm.zone_reclaim_mode=0,限制内存区域内部回收,减少页面频繁交换。对于深入了解,可以参考相关文档和教程,如腾讯云、GitHub和知乎的文章。