As otimizações da tabela de páginas constituem a parte mais contenciosa do design de VM do FreeBSD e mostraram alguma tensão com o advento do uso sério de mmap()
. Eu acho que isso é realmente uma característica da maioria dos BSDs, embora eu não tenha certeza de quando foi introduzido pela primeira vez. Existem duas otimizações principais. A primeira é que as tabelas de páginas de hardware não contêm estado persistente, mas podem ser descartadas a qualquer momento com apenas uma pequena quantidade de sobrecarga de gerenciamento. A segunda é que cada entrada ativa da tabela de páginas no sistema tem uma estrutura governante pv_entry
que é amarrada na estrutura vm_page
. O FreeBSD pode simplesmente iterar através desses mapeamentos que são conhecidos, enquanto o Linux deve verificar todas as tabelas de páginas que possam conter um mapeamento específico para ver se ele o faz, o que pode alcançar O(n^2) situações. É por isso que o FreeBSD tende a fazer melhores escolhas em quais páginas reutilizar ou trocar quando a memória é estressada, dando-lhe melhor desempenho em sobrecarga. No entanto, o FreeBSD requer o ajuste do kernel para acomodar situações de grandes espaços de endereços compartilhados, como aquelas que podem ocorrer em um sistema de notícias, porque ele pode rodar sem estruturas pv_entry
.
Tanto o Linux quanto o FreeBSD precisam funcionar nesta área. O FreeBSD está tentando maximizar a vantagem de um modelo de mapeamento ativo potencialmente esparso (nem todos os processos precisam mapear todas as páginas de uma biblioteca compartilhada, por exemplo), enquanto o Linux está tentando simplificar seus algoritmos. O FreeBSD geralmente tem a vantagem de desempenho aqui, ao custo de desperdiçar um pouco de memória extra, mas o FreeBSD quebra no caso em que um arquivo grande é massivamente compartilhado em centenas de processos. O Linux, por outro lado, se quebra no caso em que muitos processos mapeiam esparsamente a mesma biblioteca compartilhada e também são executados de maneira não ideal ao tentar determinar se uma página pode ser reutilizada ou não.
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