让你的PHP7更快之Hugepage用法分析

本文实例讲述了让你的PHP7更快之Hugepage用法。分享给大家供大家参考，具体如下：

PHP7刚刚发布了RC4,包含一些bug修复和一个我们最新的性能提升成果（NEWS）， 那就是”HugePageFy PHP TEXT segment”， 通过启用这个特性，PHP7会把自身的TEXT段（执行体）”挪“到Huagepage上，之前的测试，我们能稳定的在wordpress上看到2%~3%的QPS提升。

关于Hugepage是啥，简单的说下就是默认的内存是以4KB分页的，而虚拟地址和内存地址是需要转换的， 而这个转换是要查表的，cpu为了加速这个查表过程都会内建TLB（Translation Lookaside Buffer）， 显而易见如果虚拟页越小，表里的条目数也就越多，而TLB大小是有限的，条目数越多TLB的Cache Miss也就会越高， 所以如果我们能启用大内存页就能间接降低这个TLB Cache Miss，至于详细的介绍，Google一搜一大堆我就不赘述了，这里主要说明下如何启用这个新特性， 从而带来明显的性能提升。

新的Kernel启用Hugepage已经变得非常容易了，以我的开发虚拟机为例(Ubuntu Server 14.04，Kernel 3.13.0-45),如果我们查看内存信息：

rush:bash;"> $ cat /proc/meminfo | grep Huge AnonHugePages: 444416 kB HugePages_Total: 0 HugePages_Free: 0 HugePages_Rsvd: 0 HugePages_Surp: 0 Hugepagesize: 2048 kB

可见一个Hugepage的size是2MB,而当前并没有启用HugePages. 现在让我们先编译PHP RC4,记得一定不要加： –disable-huge-code-pages （这个新特性是默认启用的， 你加了这个就关了）

然后配置opcache,从PHP5.5开始Opcache已经是默认启用编译的，但是是编译动态库的， 所以我们还是要在PHP.ini中配置加载下。

rush:bash;"> zend_extension=opcache.so

这个新特性是做在Opcache里的，所以也要通过Opcache启用这个特性（通过设置opcache.huge_code_pages=1）， 具体的配置：

rush:bash;"> opcache.huge_code_pages=1

现在让我们配置OS， 分配一些Hugepages：

rush:bash;"> $ sudo sysctl vm.nr_hugepages=128 vm.nr_hugepages = 128

现在让我们再次检查内存信息:

rush:bash;"> $ cat /proc/meminfo | grep Huge AnonHugePages: 444416 kB HugePages_Total: 128 HugePages_Free: 128 HugePages_Rsvd: 0 HugePages_Surp: 0 Hugepagesize: 2048 kB

可以看到我们分配的128个Hugepages已经就绪了， 然后我们来启动PHP-fpm:

rush:bash;"> $ /home/huixinchen/local/PHP7/sbin/PHP-fpm [01-Oct-2015 09:33:27] NOTICE: [pool www] 'user' directive is ignored when FPM is not running as root [01-Oct-2015 09:33:27] NOTICE: [pool www] 'group' directive is ignored when FPM is not running as root

现在， 再次检查内存信息:

rush:bash;"> $ cat /proc/meminfo | grep Huge AnonHugePages: 411648 kB HugePages_Total: 128 HugePages_Free: 113 HugePages_Rsvd: 27 HugePages_Surp: 0 Hugepagesize: 2048 kB

说到这里，如果Hugepages可用， 其实Opcache也会用Hugepages来存储opcodes缓存， 所以为了验证opcache.huge_code_pages确实生效， 我们不妨关闭opcache.huge_code_pages,然后再启动一次后看内存信息：

rush:bash;"> $ cat /proc/meminfo | grep Huge AnonHugePages: 436224 kB HugePages_Total: 128 HugePages_Free: 117 HugePages_Rsvd: 27 HugePages_Surp: 0 Hugepagesize: 2048 kB

可见开启了huge_code_pages以后， fpm启动后多用了4个pages,现在我们检查下PHP-fpm的text大小：

rush:bash;"> $ size /home/huixinchen/local/PHP7/sbin/PHP-fpm text data bss dec hex filename 10114565 695200 131528 10941293 a6f36d /home/huixinchen/local/PHP7/sbin/PHP-fpm

可见text段有10114565个字节大小， 总共需要占用4.8个左右的2M的pages， 考虑到对齐以后（尾部不足2M Page部分不挪动）， 申请4个pages， 正好和我们看到的相符。

说明配置成功！ Enjoy ！

但是有言在先， 启用此特性以后， 会造成一个问题就是你如果尝试通过Perf report/anno 去profiling的时候， 会发现符号丢失(valgrind,gdb不受影响),这个主要原因是Perf的设计采用监听了mmap，然后记录地址范围， 做IP到符号的转换， 但是目前HugeTLB只支持MAP_ANON， 所以导致Perf认为这部分地址没有符号信息，希望以后版本的Kernel可以修复这个限制吧..

最后: 性能对比测试的任务就留给大家来试试了， 欢迎评论你们看到的变化！

希望本文所述对大家PHP程序设计有所帮助。