让你的PHP7更快之Hugepage

作者: Laruence( ) 本文地址: http://www.laruence.com/2015/10/02/3069.html 转载请注明出处

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: 咦? 你怎么不发性能对比测试啊? 嘿嘿, 这个就留给你们自己来试试咯, 欢迎评论你们看到的变化 :)

(其实真实的原因是, 放假了, 我们公司的VPN目前不给力, 连不上链家给我的强劲的开发机, 所以我没有测试环境,用虚拟机测的话, 又看不出明显效果, 所以我就不测啦, 嘿嘿)

Comments

2015/10/02, 小鼓 writes: 没卵用2015/10/03, kn007 writes: 提升会有多大,是关心的点,可惜没有测试结果2015/10/07, shao writes: 链家是哪家?你跳槽了?不在新浪干了?2015/10/07, shao writes: 链家是哪家?你跳槽了?不在新浪干了?2015/10/08, lingcarzy writes: 性能虽然不是一个语言的必要问题,却是一个重要问题。 perl6也将要发布了。php7还需要等多久呢? 我只希望php能够重生,而不是像perl一样没落。2015/10/20, 痞子达 writes: 有空试试php7,看看性能如何2015/10/21, 小旋风 writes: 挺好2015/10/23, 啊杰 writes: 鸟哥 请我PHP7的memcache.so有没有出来? 最近要想不一个旧项目移到php7上面 大多数功能都能用就是memcache一直装不成功 请我什么时候能发布一下 毕竟还是有很多人在用的2015/11/01, levon writes: blog有没有订阅功能?2015/11/02, javac writes: 按rango的这篇: http://www.oschina.net/news/56524/swoole-1-7-7?p=1#comments 测试 ab测试swoole的内置server,启用Hugepage比停用还慢一些? 停用一般有:11xxxx/s 启用一般是:10xxxx/s ?2015/11/10, kn007 writes: 鸟哥,我现在是VPS,PHP和DB都在同一台上,DB一般说是要关闭THP,这样的话,貌似PHP就用不到THP了。。。这样的话,我是不是最好用disable-huge-code-pages2015/12/02, qwe writes: qwe2015/12/02, xiaobing writes: 鸟哥真厉害2015/12/03, tanteng writes: PHP更加充满活力了!2015/12/03, YSQ writes: 拜访大牛。2015/12/04, tsuibin writes: 测试了ng引擎,相当不错,php的竞争力又大大的增强了,赞!2015/12/04, eric writes: 刚刚安了php7, 结果 redis.so memcached.so 都没法用了。。 redis.so刚刚安装上,不过不是在pecl.php.net上搜到的,而是通过github上面下的, 2.2.5版本。。 memcached 还会有人维护,支持php7么? 第一次来提问,有点紧张哈2015/12/06, coach handbags writes: Under threat of still unpredictable strategy of these new centers of power, it is very important that the non-aligned countries should evolve a joint strategy to safeguard their sovereignty and independence. coach handbags http://coachfactoryoutletonline.hobo2015.com/2015/12/17, Ethan writes: cli下开启hugepage,产生段错误2016/02/14, 袁源 writes: 看了一下内存只有 1G 的贫民服务器,想想还是算了,不开这个优化好了2016/03/21, wang writes: php7.0的memcache http://www.xiaole88.com/2016/03/18/php7-0%E7%9A%84memcache%E6%89%A9%E5%B1%95%E5%92%8Credis%E6%89%A9%E5%B1%95/2016/06/06, 陈佳 writes: 试用了一下,效果不错。2016/08/14, 234 writes: 1WEQE2016/09/29, 雅思学习 writes: 测试感觉效果不大,还是学习了。2017/01/05, 小杜 writes: qps 减少了。2017/01/07, EilatGirls writes: Good post, I agree with everything!2017/03/13, kn007 writes: 鸟哥,请教你个事。 如何知道要分配多少Hugepages给php? 有没有计算方式? 像MySQL就有计算方式。2017/03/13, kn007 writes: 不能编辑。。囧 额,是不是以opcache分配的内存大小/2来计算呢?2017/03/21, 经典的PHP学习资源 writes: 各位鸟哥粉丝一起交流啦 高级PHP技术交流群 111534862017/05/29, json editor writes: 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2017/08/10, PHP 进阶之路 – 亿级 pv 网站架构实战之性能压榨 – Lenix Blog writes: [...] 鸟哥博客详细介绍:http://www.laruence.com/2015/… [...]2017/09/07, zhulei writes: Hi,鸟哥, 请教一个问题, opcache模块加载报错: "PHP Warning: Zend OPcache: opcache.huge_code_pages has no affect as huge page is not supported in Unknown on line 0" 详见截图 http://p2.qhimg.com/t01a48712070f59f8b1.jpg, 请问是什么原因呢? 我已经按常规的设置了sysctl 谢谢!2017/09/18, pikespool writes: http://cn.pikespool.com/留个脚印2017/09/18, pikespool writes: http://cn.pikespool.com/2017/09/27, 茗彩娱乐 writes: php7越来越简单规范了! 受益!2017/10/09, 小萌希奥 writes: 提升很大,谢谢!2017/10/14, 小萌希奥 writes: 很不错哦!2017/11/23, jakey writes: 鸟哥,请教一下,我在自己的机器上测试,一个php-fpm进程就占用一个hugepage,并不是共享一份php-fpm text段大小的hugepage数,这是为啥呢?2017/11/26, 大大华人网 writes: 刚好看到,瞧瞧

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