CCoW: Optimize kopi-sou-ekri Lè w konsidere lokalite espasyal la nan chaj travay Pati 2

Gwosè ti paj la ka pwoblèm kòm sistèm yo vin kapab manyen yon gwo kantite memwa fizik. Avèk òganizasyon tab paj hierarchik la, chak tradiksyon adrès virtuel mande plizyè aksè memwa, youn pou chak nivo tab paj, ki pa akseptab.

Kòm moun yo laj, memwa piti piti diminye. Sepandan memwa fizik se pa youn nan faktè ki afekte dirèkteman memwa nou an. Memwa gen rapò ak fòs koneksyon ki genyen ant newòn nan sèvo a, ak sante sèvo a, ak konbyen fwa yo itilize memwa a.

Nan sèvo nou an, newòn yo konekte pa sinaps. Sinaps sa yo ankouraje nou pou sere ak rekipere enfòmasyon. Sepandan, kòm nou laj, koneksyon sinaptik sa yo diminye, sa ki lakòz memwa nou an deteryore. Sa a se pa paske memwa fizik nou redwi, men paske sèvo nou yo ap sibi sèten chanjman ki afekte kapasite nou yo.

Sepandan, itilize sèvo nou an ka ede nou kenbe bon souvni. Sèvo a bezwen fè egzèsis, menm jan ak kò a, li bezwen lwazi ak fè egzèsis pou rete an sante. Devlope bon abitid panse ap ede sante ak efikasite sèvo ou. Pou egzanp, aprann nouvo bagay, itilize teknik memwa, jwe pezeul lojik, elatriye ka tout amelyore kalite ak efikasite nan sèvo ou.

Se poutèt sa, memwa fizik se tou senpleman kapasite depo ki disponib nan sèvo a. Memwa nou byen mare ak limit sa sèvo nou ka reyalize. Lè nou toujou ap fè egzèsis sèvo nou an, nou ka fè memwa nou pi dirab epi kenbe li nan yon wo nivo. Pou amelyore memwa, nou ta dwe konsantre sou fè egzèsis sèvo a pandan w ap kenbe yon atitid pozitif ak bon abitid sante. Li ka wè ke nou bezwen amelyore memwa, ak Cistanche deserticola ka siyifikativman amelyore memwa, paske Cistanche deserticola gen efè antioksidan, anti-enflamatwa, ak anti-aje, ki ka ede diminye oksidasyon ak reyaksyon enflamatwa nan sèvo a, kidonk pwoteje sante nan sistèm nève a. Anplis de sa, Cistanche deserticola kapab tou ankouraje kwasans ak reparasyon nan selil nève, kidonk amelyore koneksyon ak fonksyon rezo neral yo. Efè sa yo ka ede amelyore memwa, aprantisaj, ak vitès panse, epi yo ka anpeche tou devlopman nan malfonksyònman mantal ak maladi neurodegenerative.

Klike sou konnen fason pou amelyore fonksyon nan sèvo

Pou diminye gwo tèt yo nan tradiksyon adrès vityèl ak fizik, anpil achitekti modèn enkòpore yon kachèt pou tradiksyon adrès. TheMMU kenbe plizyè rezilta tradiksyon resan yo nan yon lojik pyès ki nan konpitè yo rele yon tanpon translasyon-akote, ke yo rele tou TLB.

Anjeneral, TLB yo nan achitekti modèn ka kenbe alantou 500 a 2000 antre [6,7]. Antre yo endis pa pyès ki nan konpitè pou processorcore a ka gade tradiksyon an trè vit. Lè w pwofite lokalite referans memwa yo, anpil tradiksyon adrès yo ka fèt san yo pa mache nan pagetable a (ki rele TLB hit).

Kòm anprint memwa pou aplikasyon pou memwa-entansif grandi rapidman, kantite vityèl nan kat paj fizik pou yon pwosesis tou ogmante. Kidonk, pousantaj rate TLB yo ogmante, sa ki lakòz blokaj nan pèfòmans aplikasyon pou memwa entansif [8-11].

Pou simonte limit sa a, kèk achitekti sipòte gwosè paj adisyonèl ki pi gwo pase gwosè paj baz 4 KB. Pa egzanp, achitekti Intel modèn yo sipòte gwosè paj 2 MB ak 1 GB [7]. Avèk yon gwosè paj gwo konsa, yon sèl tradiksyon adrès ka kouvri yon ranje adrès pi laj, efektivman ogmante kouvèti asirans TLB la ka bay ak menm kantite antre yo.

Pou egzanp, yon sistèm ki gen 1024 antre TLB ak yon gwosè paj de baz 4 KB ka bay kouvèti TLB nan 4 MB, tandiske menm kantite antre ak 1 GB gwo paj bay pwoteksyon 1 TB. Linux itilize gwo paj la nan fòm paj transparan gwo (THPs). Kòm non yo sijere, Linux implicitement bay pwosesis itilizatè yo ak paj gwo chak fwa sa posib.

Si THP pa pèmèt, Linux asiyen memwa nan pwosesis nan inite paj baz 4 KB. Si THP aktive, Linux eseye asiyen yon paj gwo (2 MB nan gwosè) olye pou yo paj debaz la, ki pèmèt yon kat paj koryas. Gwo granularite sa a pèmèt pou pataje paj efikas ant paran ak timoun pwosesis atravè fouchèt la. Nan ka yon alokasyon paj gwo pa posib nan moman sa a, Linux tonbe tounen nan alokasyon paj debaz la. Linuxperiodically analize espas adrès pwosesis yo jwenn paj de baz ak konsolide yo nan paj gwo.

Te gen etid ki eseye ankouraje paj gwo pou pèfòmans pandan y ap maske enpèfeksyon yo pi lwen. Ingens [12,13] pwopoze pou prepare gwo paj asynchronously nan chemen kritik la.

Hawkeye [14] prezante yon plan pwomosyon gwo paj ki baze sou modèl aksè memwa pou maksimize pèfòmans ak yon kantite minimòm gwo pwomosyon paj. Zhu et al. [15] jeneralize pwosesis pou itilize paj gwo ak optimize sik lavi gwo paj yo. Part et al. [16] pèmèt twou nan paj gwo, bay fleksibilite nan jesyon memwa ak paj gwo.

Paj la gwo, sepandan, se yon epe doub lam. Akòz gwosè inite jesyon ogmante, alokasyon paj soufri de fwagmantasyon entèn yo. Si yon seri adrès atribye ba yo pi piti pase gwosè paj la gwo, rès paj la pa ka itilize ak gaspiye. Sa yo rele gonfleman memwa sa a ka diminye itilizasyon memwa siyifikativman sou sistèm ki gen paj gwo [12–17].

Gwosè paj la ogmante ka afekte pèfòmans pwogram lan tou. OS modèn adopte konplo kopi-sou-ekri anpil pou pataje memwa efikas ant pwosesis. Men, CoW a trete sèlman nan granularite paj debaz la.

Kidonk, pou okipe CoW sou yon paj gwo, paj la gwo divize an paj debaz, epi sèlman paj ki defo a kopye. Kraze paj gwo pran yon kantite tan konsiderab, sa ki lakòz tanzantan manyen fay paj long. Nan sans sa a, kèk aplikasyon, menm memwa entansif, pa rekòmande pou itilize paj gwo pou pèfòmans ki estab ak itilizasyon memwa [4,18].

An jeneral, gen seri espas adrès nan espas adrès pwosesis la kote tout paj nan seri a gen menm pèmisyon ak karakteristik yo. Pou jesyon, OS modèn anjeneral adopte konsèp nan 'zòn memwa vityèl (VMA)' pou reprezante seri espas adrès sa yo. Nou ka klase paj yo nan espas adrès pwosesis la selon orijin yo.

Gen kèk paj ka chaje nan yon dosye fè bak sou depo segondè a, refere yo kòm 'paj ki apiye dosye'. Lè nou konsidere ke, kèk paj yo peple dinamik san okenn done backing. Paj yo pou pile ak pil yo nan ka sa a, sa yo rele 'paj anonim' yo.

2.2. Fouchèt ak kopi-sou-ekri

Fork se youn nan apèl sistèm estanda POSIX pou kreye yon nouvo pwosesis. Lè yon pwosesis envoke apèl sistèm fouchèt la, yon nouvo pwosesis kreye kòm pitit pwosesis apèl la.

Anba kapo a, sistèm eksplwatasyon an kreye pwosesis timoun nan pa kopi tout espas adrès la nan pwosesis apèl la. Sa vle di ke pwosesis pitit la ta dwe kòmanse ak menm done ak pwosesis paran an.

Pou jere kopi espas adrès la avèk efikasite, pifò OS modèn yo itilize teknik kopi sou ekriti (CoW). Pou kopi espas adrès paran an, OS la pa kopye chak paj. Olye de sa, tab paj pwosesis pitit la fèt pa kopye tab paj pwosesis paran an.

Sa a efektivman fè yon sharedmapping nan espas adrès la nan paran an. Pandan w ap fè kat pataje a, yo retire pèmisyon ekri pou chak paj lè w netwaye ti pèmisyon nan PTE ki koresponn lan.

Apre kopye kat la, tou de paran ak timoun ka li paj yo pataje kòm paj yo. Lè youn nan pwosesis yo fè yon aksè ekri nan yon paj, MMU a, akòz mank pèmisyon ekri, deklanche yon fay paj. Nan moun k ap okipe fay paj la, OS a bay yon lòt paj, kopye paj orijinal la, epi mete ajou kat paj korespondan pwosesis ki lakòz fot la avèk pèmisyon ekri.

Nan pwen sa a, paran an ak timoun kapab genyen done diferan sou menm adrès vityèl la. Se mekanis kopi-sou-ekri sa a anpil itilize kòm mekanis kle fondamantal pou reyalize anpil karakteristik memwa vityèl. Espesyalman, lekti nan rejyon pil ki pa inisyalize yo anjeneral okipe ak kat pataje nan yon paj zewo, ki se yon paj espesyal ki gen tout zewo.

Kernel same-page mergeing (KSM) se teknik deduplication menm paj yo nan sistèm nan. OS la analize paj yo nan sistèm lan pou idantifye paj ki gen done ki idantik. Lè yo jwenn paj sa yo, OS la reklame tout paj men yon sèl epi mete ajou tab paj korespondan yo pou pataje paj ki rete a.

Nan pwosesis la, pèmisyon ekri a tonbe pou yo idantifye ak kopye aksè ki vin apre ekri nan paj la. Avèk efikasite segondè kopi-sou-ekri, kreyasyon pwosesis vin efikas, ak kèk aplikasyon pou done entansif ogmante avantaj sa a pou kreye yon kopi done. .

Redis la, youn nan sèvis magazen kle-valè popilè nan memwa [4], se youn nan ka sa yo [19]. Redisis la fèt pou prensipalman kenbe done yo nan memwa pou bay gwo debi ak latansi.

Sepandan, gen kèk aplikasyon ki mande pèsistans yap ogmante jiska done ki estoke, ak Rediscomplements konsepsyon an memwa ak yon fouchèt. Redis la aplike demann antre nan endèks la nan memwa ak estrikti done sèlman epi detanzantan envoke apèl la sistèm fouchèt. Sa a efektivman kreye yon pwosesis timoun ki gen kopi kontni memwa nan Redisprocess orijinal la, epi pwosesis apèl la (sa vle di, pwosesis orijinal la) kontinye trete demann antre yo.

Pwosesis timoun nan detounen ekzekisyon li; lè l sèvi avèk sa ki nan memwa aktyèl la kòm snapshot, li serialize estrikti done nan memwa nan dosye, kidonk asire pèsistans snapshot la nan memwa. Apre flòch snapshot la, pwosesis timoun nan fini.

Pwosesis orijinal la ka fè yon lòt snapshot nan menm fason an, epi sou yon aksidan sistèm, Redis ka refè lè w li dènye snapshot la. Byenke fouchèt la se yon apèl sistèm anpil valè, yo te kritike sou tèt li.

Baumann et al. [20] analize fouchèt la epi li te jwenn ke fouchèt lakòz degradasyon pèfòmans nan aplikasyon modèn. Pou egzanp, kòm aplikasyon modèn yo vin pi konplèks, OS la ta dwe konsidere apeprè 25 ka espesyal yo kòmanse trete sistèm fouchèt la pou konfòme yo ak spesifikasyon POSIX la. Yo te rezime pwoblèm yo nan apèl forksystem la ak sijere karakteristik yo ke apèl la sistèm fork ta dwe genyen pou òdinatè modèn la.

Yo menm tou yo bay lòt fason pou ranplase fouchèt la. Zhao et al. [19] fè remake ke aplikasyon fouchèt la nan sistèm aktyèl la pa efikas depi aplikasyon ki gen yon gwo anprint memwa mande pou yon tan long yo mete kanpe tab paj la. Kòm yon solisyon, yo jeneralize teknik kopi-sou-ekri pou yo kopye tablo paj la sou ekri ak paj regilye yo.

For more information:1950477648nn@gmail.com