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Java的大内存分页支持

时间:2018-10-31 23:32:10      阅读:62      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:meminfo   classic   安全设置   开启   修改内核   gre   null   linux   div   

  原文:http://kilik.iteye.com/blog/677253

  

  最近在研究java的性能调优,顺手写了一个小程序来测试性能问题。这个程序用来进行矩阵乘法运算,如下:

for (int i = 0; i < 2048; i++)  
    for (int j = 0; j < 2048; j++)  
        for (int k = 0; k < 2048; k++)  
            res[i][j] += mul1[i][k] * mul2[k][j];  

  在ubuntu 10.04(64bit)下,JDK 1.6.0.20运行该程序共耗时76秒。分析下来,影响运行速度的因素主要有两个:cache miss  和 TLB miss.

 

  这里主要讲TLB miss的问题,cache miss留待下回分解。由于,在默认情况下内存分页大小为4K, 而每次作乘法时,取值均跨至少8K(4*2048)的范围,而一级数据页表缓存(L1 DTLB)是非常小的,Intel Core 2架构下4KB小页表的条目只有16个。这意味着TLB miss的概率很高,最差情况下每次数据访问都将出现一次miss;而使用大内存分页(如,2M)后,大概每256次数据访问出现一次miss。实际情况确实反映了这一现象,使用大内存页后,同样的程序耗时大幅下降到45秒。

 

  接下来介绍如何在Ubuntu 10.04(64bit) + JDK (Hotspot 1.6.0.20) 环境下启用大内存页,并指定jvm使用大内存页。这些步骤应该也可以应用到其他linux系统。(注,为完成下列步骤,用户需要有root权限)

 

  1. 了解linux系统对大内存页的支持。

    # grep Huge /proc/meminfo

 

    HugePages_Total: 0
    HugePages_Free: 0
    Hugepagesize: 2048 kB


    说明,系统支持2M的大内存分页。

 

  2. 修改内核参数,为large page预留内存

       a. 设置共享内存段最大值,最少要大于jvm使用的large page的内存。

            如需要设置大小为2G(1024*1024*1024*2=2147483648),则添加下行到文件 /etc/sysctl.conf

            kernel.shmmax=2147483648

       b. 设置需要预留多少大内存页。

            如需要为jvm预留1G的large page内存,则需要预留512页大内存页(512*2M=1G)

            添加下行到文件 /etc/sysctl.conf

            vm.nr_hugepages=512

 

  3. 为你的进程添加访问large page共享内存段的权限

       添加新的用户组,并把自己加入到这个组。如,添加用户组 hugetlb,并把当前用户 kilik 添加到该组。

       添加下行到文件 /etc/sysctl.conf ,其中1001为用户组hugetlb的gid。

       vm.hugetlb_shm_group = 1001

 

  4. 修改用户安全设置,允许进程锁定更大的内存段

       large page共享内存必须锁定到主存,不能swap到磁盘,因此需要修改用户的memlock设置。添加如下两行到文件 /etc/security/limits.conf。其中,1048576代表1G(1024*1024 K)

       kilik    hard    memlock    1048576 
       kilik    soft    memlock    1048576

 

  5. 重启OS以使上述设置生效。

 

  6. 添加相关jvm运行参数,告诉jvm使用large page内存。

      不同的jvm有不同的参数设置来开启大内存页的支持,对Sun Hotspot而言,这个参数是 -XX:+UseLargePages。因此可以使用如下命令行来运行矩阵乘法程序。

      java -XX:+UseLargePages -Xmx512m -Xms512m -cp . org.kilik.perf.ClassicMatrixMulti

 

  

  Java程序实现矩阵乘法:https://blog.csdn.net/Waria/article/details/77417751

/**
 * 矩阵乘法
 * a点乘b,当矩阵a的列数x与矩阵b的行数y相等时可进行相乘
 * a乘b得到的新矩阵c,c的行数y等于a的行数,c的列数x等于b的列数
 * Created by Queena on 2017/8/19.
 */
public class MatrixMultiplication {
    public static int[][] matrix(int a[][], int b[][]) {
        //当a的列数与矩阵b的行数不相等时,不能进行点乘,返回null
        if (a[0].length != b.length)
            return null;
        //c矩阵的行数y,与列数x
        int y = a.length;
        int x = b[0].length;
        int c[][] = new int[y][x];
        for (int i = 0; i < y; i++)
            for (int j = 0; j < x; j++)
                //c矩阵的第i行第j列所对应的数值,等于a矩阵的第i行分别乘以b矩阵的第j列之和
                for (int k = 0; k < b.length; k++)
                    c[i][j] += a[i][k] * b[k][j];
        return c;
    }

  

 

Java的大内存分页支持

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原文地址:https://www.cnblogs.com/lnlvinso/p/9886352.html

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