linux - 为什么我没有看到预期的页面错误？

Question

我正在尝试探索 Linux 的页面错误行为。我制作了一个 lxc 容器，将内存限制为 1GB(通过将 'lxc.cgroup.memory.limit_in_bytes = 1G' 添加到/etc/lxc/default.conf)。然后，我运行了一个访问 2GB 数据量的简单代码。

int main() {
  char* buf = malloc(1024*1024*1024);
  char* buf2 = malloc(1024*1024*1024);
  if (buf == 0 || buf2 == 0) {
    printf("Malloc failed!\n");
    return 0;
  }
  int i,j,k;
  for (i=0; i<1024; i++)
    for (j=0; j<1024; j++)
      for (k=0; k<1024; k++)
        buf[i*1024*1024 + j*1024 + k] = i+j+k;
  for (i=0; i<1024; i++)
    for (j=0; j<1024; j++)
      for (k=0; k<1024; k++)
        buf2[i*1024*1024 + j*1024 + k] = i+j+k;
  free(buf);
  free(buf2);
  while(1);
  return 0;
}

代码使用-O0 编译并在容器内运行。当程序到达 while(1); 时，我检查它遇到了多少页错误

ps -eo maj_flt,cmd | grep a.out

其中 a.out 是编译后的可执行文件。有时我会遇到 200~300 个页面错误；然而，有时我只看到 10~20 个页面错误。因为内存只有 1G，我认为至少应该发生 1G/4K = 256K 页面错误。为什么有时我只看到 10~20 页错误？我确认我的 Linux 默认使用 4K 页面。

我是 Linux 新手。任何见解都会非常有帮助!谢谢。

Answer 1

我发现了问题。

1. 我的代码的一个主要问题是，在第一次写入 malloc 页面时，不会发生页面错误，因为 Linux 不必从磁盘读取空页面。我更改了代码，使其运行代码的循环部分两次。
2. 另外，我禁用了 Linux 预读(通过 echo "0">>/proc/sys/vm/page-cluster)

通过这两项更改，我能够看到大约 2G/4K = 524,288 个页面错误(恰好是 524,304)。