大页内存的作用
CPU是通过寻址来访问内存的。32位CPU的寻址宽度是0~0xFFFFFFFF,计算后得到的大小是4G,也就是说可支持的物理内存最大是4G。但如果碰到了这样的问题，程序需要使用4G内存，而可用物理内存小于4G，导致程序不得不降低内存占用。 为了解决此类问题，现代CPU引入了 MMU（Memory Management Unit 内存管理单元）。
MMU 的核心思想是利用虚拟地址替代物理地址，即CPU寻址时使用虚址，由 MMU负责将虚址映射为物理地址。MMU的引入，解决了对物理内存的限制，对程序来说，就像自己在使用4G内存一样。
内存分页(Paging)是在使用MMU的基础上，提出的一种内存管理机制。它将虚拟地址和物理地址按固定大小（4K）分割成页(page)和页帧(page frame)，并保证页与页帧的大小相同。这种机制，从数据结构上，保证了访问内存的高效，并使操作系统能支持非连续性的内存分配。在程序内存不够用时，还可以将不常用的物理内存页转移到其他存储设备上，比如磁盘，这中机制就是大家耳熟能详的虚拟内存。
在上文中提到，虚拟地址与物理地址需要通过映射，才能使CPU正常工作。 而映射就需要存储映射表。在现代CPU架构中，映射关系通常被存储在物理内存上一个被称之为页表(page table)的地方。
如下图所示：
从这张图中，可以清晰地看到CPU与页表，物理内存之间的交互关系。
页表是被存储在内存中的。我们知道CPU通过总线访问内存，肯定慢于直接访问寄存器的。进一步优化性能，现代CPU架构引入TLB（Translation lookaside buffer，页表寄存器缓冲），用来缓存一部分经常访问的页表内容。
如下图：
对比上图，在中间加入了TLB。
为什么要支持大内存分页？
TLB是有限的，这点毫无疑问。当超出TLB的存储极限时，就会发生 TLB miss，之后，OS就会命令CPU去访问内存上的页表。如果频繁的出现TLB miss，程序的性能会下降地很快。
为了让TLB可以存储更多的页地址映射关系，我们的做法是调大内存分页大小。如果一个页4M，对比一个页4K，前者可以让TLB多存储1000个页地址映射关系，性能的提升是比较可观的。
配置大页内存方法
- 修改系统启动配置文件：vim /etc/default/grub，在GRUB_CMDLINE_LINUX标签中添加hugepagesz=
hugepages= default\_hugepagesz=1GB。hugepagesz是页的大小，取值为1GB;hugepages是页数，二者相乘就是配置的大页内存数。比如配置4G的页内存大小为1GB的大页内存，hugepagesz=1GB hugepages=4 default_hugepagesz=1GB。 - 执行grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg命令重新生成配置文件。
- 执行reboot重启主机生效。
- 主机重启后查看配置是否生效，执行cat /proc/cmdline查看GRUB_CMDLINE_LINUX中是否有大页内存的配置；执行cat /proc/meminfo $\mid$ grep Huge查看结果。
Hugepage_Total是大页内存的总页数，HugePages_Free是可用页数，HugePagesize是页的大小。
