从大型 malloced 数组读取而不是仅存储时，页面错误的数量是原来的两倍？

Question

我正在用下面的代码做一个简单的监控页面错误的测试，我不知道下面一行简单的代码是如何使我的页面错误计数加倍的。如果我使用

 ptr[i+4096] = 'A'

我用 perf 工具得到了 25,722 个页面错误，这是我所期望的，但是如果我使用

tmp = ptr[i+4096]

相反，页面错误翻了一番，达到 51,322 我不知道如何解释它。下面是完整的代码。谢谢！

void do_something() {
    int i;
    char* ptr;
    char tmp;
    ptr = malloc(100*1024*1024);
    int j = 0;
    int k = 0;

    for (i = 0; i < 100*1024*1024; i+=4096) {

       //ptr[i+4096] = 'A' ;
       tmp = ptr[i+4096];

       for (j = 0 ; j < 4096; j++)
           ptr[i+j] = (char) (i & 0xff); // pagefault
    }
    free(ptr);
}

int main(int argc, char* argv[]) {
    do_something();
    return 0;
}

机器信息：架构：x86_64 CPU 操作模式：32 位、64 位字节顺序：小字节序 CPU(s): 40 在线 CPU(s) 名单：0-39 每核心线程数：2 每个插槽的核心数：10 插座：2 NUMA 节点：2 供应商 ID：GenuineIntel CPU 家庭：6 型号：63 型号名称：Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2687W v3 @ 3.10GHz 步进：2 CPU 兆赫：3096.188 BogoMIPS：6197.81 虚拟化：VT-x 一级缓存：32K 一级缓存：32K 二级缓存：256K 三级缓存：25600K NUMA node0 CPU(s): 0-9,20-29 NUMA node1 CPU(s): 10-19,30-39

3.10.0-514.32.3.el7.x86_64 #1

Answer 1

malloc() 通常会通过向 OS 请求新页面来满足内存请求，例如通过 mmap。此类页面通常是延迟分配的：直到 第一次访问 .

才会分配实际页面

接下来会发生什么取决于第一次访问的类型：当您首先进行读取时，Linux 将映射到共享的只读 COW 零页以满足它，并且然后，如果您稍后再写，则需要第二次错误来分配私有可写页面。

当你先写的时候，第一步就被跳过了。这是通常的情况，因为代码通常不会从具有未定义内容的新分配内存中读取（至少当您从 malloc 获取它时）。

请注意，以上描述了新分配的页面在 Linux 中的工作方式 - 当您使用 malloc 时，还有另一层：malloc 通常会尝试满足请求阻塞较早释放的进程，而不是不断地请求新的内存。在内存被重新使用的情况下，它通常已经被分页并且上面的内容不适用。当然，对于 1024 MiB 的初始大分配，没有内存可重复使用，因此您可以确定分配器是从 OS.

获取它的

从大型 malloced 数组读取而不是仅存储时，页面错误的数量是原来的两倍？

Twice as many page faults when reading from a large malloced array instead of just storing?

linux

page-fault

perf