Java性能-针对操作系统的JVM优化

针对操作系统的JVM优化

大页

内存的分配和交换是从页面的角度来看
页面是操作系统分配的最小内存单位，知道分配页被填满之后继续分配下一个页
操作系统分配的页面比物理内存多很多。因为被分配的页会有换出到其他存储上的交换能力

内存页映射关系

所有的页面映射都保存在一个全局页中，操作系统可以扫描这些表，找到这些映射
常用的映射保存在转换后备缓冲区（translation lookaside buffer TLB）
TLB保存在快速缓存中，通过TLB条目访问页面比通过页表访问速度高
机器TLB条目有限，最大限度的命中率就更加重要
增加页大小有效承载更多内存之后TLB也不会过载

大页标志

java增加大页标志

-XX:+UseLargePages 默认关闭
需要操作系统支持大页，如果操作系统不支持没有警告，如果支持但大页用尽则JVM发警告

linux 巨页

1.确定内核页大小
grep Hugepagesize /proc/meminfo
Hugepagesize: 2048KB

2.计算需要都少巨页
查看巨页 cat /proc/sys/vm/nr_hugepages
如果jvm分配4G堆，系统支持的巨业是2M,这个堆需要2048个页
考虑到其他非堆内存使用巨页，需要增加10%的估计值，写入内核

3.写入参数到内核
echo 2200 > /proc/sys/vm/nr_hugepages

4.应用参数
sysctl -p

5.修改用户的memlock条目
/etc//security/limits.conf

linux 透明页

1.传统巨业的实现是被锁定在内存中，不能被操作系统交换，对java是好处，因为堆内存交换是一个影响GC性能
巨页在内核启动时预留分配，一直可用

2.透明页可以被交换，按需分配
内核会尽量在内存中分配连续的物理地址给透明页
如果内存是碎片化，内核会处理这些碎片的过程
然后分配给透明页，并且可以进行内核换出
这样的操作对于java来说会导致GC停顿时间

3.透明巨页的配置在OS和Java层
如果设置了always的参数，怎无需java层面配置
查看内核的配置
cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
always 所有程序都会获得巨页
[madvise] 请求巨页的程序会获得巨页，其他程序会获得常规的巨页
never 没有任何程序能获得巨页

修改内核的配置
echo always > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
[always] madvise never

对于java的堆内存来说，依赖于大页进行优化也可以提升性能需求