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我有以下简单的程序，它基本上只是mmapsa 文件并将其中的每个字节求和：

#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

volatile uint64_t sink;

int main(int argc, char** argv) {

  if (argc < 3) {
    puts("Usage: mmap_test FILE populate|nopopulate");
    return EXIT_FAILURE;
  }

  const char *filename = argv[1];
  int populate = !strcmp(argv[2], "populate");
  uint8_t *memblock;
  int fd;
  struct stat sb;

  fd = open(filename, O_RDONLY);
  fstat(fd, &sb);
  uint64_t size = sb.st_size;

  memblock = mmap(NULL, size, PROT_READ, MAP_SHARED | (populate ? MAP_POPULATE : 0), fd, 0);

  if (memblock == MAP_FAILED) {
    perror("mmap failed");
    return EXIT_FAILURE;
  }

  //printf("Opened %s of size %lu bytes\n", filename, size);  

  uint64_t i;
  uint8_t result = 0;
  for (i = 0; i < size; i++) {
    result += memblock[i];
  }

  sink = result;

  puts("Press enter to exit...");
  getchar();

  return EXIT_SUCCESS;
}

我是这样的：

gcc -O2 -std=gnu99     mmap_test.c   -o mmap_test

你传递一个文件名和一个populate或nopopulate1，它控制是否MAP_POPULATE传递给mmap它。它等待您在退出之前输入 enter（让您有时间检查其中的内容/proc/<pid>或其他内容）。

我使用 1GB 的随机数据测试文件，但你真的可以使用任何东西：

dd bs=1MB count=1000 if=/dev/urandom of=/dev/shm/rand1g

使用时MAP_POPULATE，我希望页面缓存中的文件出现零主要错误和少量页面错误。我得到perf stat了预期的结果：

perf stat -e major-faults,minor-faults ./mmap_test /dev/shm/rand1g populate
Press enter to exit...

 Performance counter stats for './mmap_test /dev/shm/rand1g populate':

                 0      major-faults                                                
                45      minor-faults                                                

       1.323418217 seconds time elapsed

45 个错误仅来自运行时和进程开销（并且不依赖于映射文件的大小）。

但是，/usr/bin/time报告了大约 15,300 个小故障：

 /usr/bin/time ./mmap_test /dev/shm/rand1g populate
Press enter to exit...

0.05user 0.05system 0:00.54elapsed 20%CPU (0avgtext+0avgdata 977744maxresident)k
0inputs+0outputs (0major+15318minor)pagefaults 0swaps

top和通过检查报告相同的约 15,300 个小故障/proc/<pid>/stat。

现在，如果您不使用MAP_POPULATE，所有方法，包括perf stat同意，都会有大约 15,300 个页面错误。对于它的价值，这个数字来自1,000,000,000 / 4096 / 16 = ~15,250- 即 1GB 分为 4K 页面，另外 16 倍的减少来自内核功能（“faultaround”），它在多达 15 个附近已经存在的页面中出现故障发生故障时的页面缓存。

谁在这里？根据 的记录行为MAP_POPULATE，返回的数字perf stat是正确的 - 单个mmap调用已经填充了整个映射的页表，因此在触摸它时应该没有更多的小错误。

1实际上，除了 populate作为nopopulate.

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