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：

$ 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。

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：

opcache.huge_code_pages=1

现在让我们配置os， 分配一些hugepages：

$ sudo sysctl vm.nr_hugepages=128
vm.nr_hugepages = 128

现在让我们再次检查内存信息:

$ 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:

$ /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:

$ 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：

$ 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：

$ 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。