From 30e48aa2e1ef5dc74ad259f978fa9c7a70df15f5 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: gatieme Date: Sun, 15 Aug 2021 22:35:06 +0800 Subject: [PATCH] description/memory: LRU Refault Distance v5 --- study/kernel/00-DESCRIPTION/MEMORY_MANAGER.md | 1 + 1 file changed, 1 insertion(+) diff --git a/study/kernel/00-DESCRIPTION/MEMORY_MANAGER.md b/study/kernel/00-DESCRIPTION/MEMORY_MANAGER.md index 929c240..0506923 100644 --- a/study/kernel/00-DESCRIPTION/MEMORY_MANAGER.md +++ b/study/kernel/00-DESCRIPTION/MEMORY_MANAGER.md @@ -1440,6 +1440,7 @@ Refault Distance 算法是为了解决前者, 在第二次读时, 人为地把 p | workingset_eviction() | 在不活跃链表末尾的页面会被踢出LRU链表并被释放, 在被踢出LRU链表时, 通过 [workingset_eviction()](https://elixir.bootlin.com/linux/v3.15/source/mm/workingset.c#L213) 把当前的 zone->inactive_age 计数保存到该页对应的 radix_tree 的 shadow 中. | 高速缓存页面 [`__remove_mapping`, v3.15](https://elixir.bootlin.com/linux/v3.15/source/mm/vmscan.c#L526) 流程中释放页面时调用. | [`__remove_mapping`, v5.9](https://elixir.bootlin.com/linux/v5.9/source/mm/vmscan.c#L901) 流程中对于 PageSwapCache(page) 释放时调用 | | workingset_activation() | 当前 zone 中 INACTIVE LRU 中的页面在被激活到 ACTIVE LRU 时调用, 会调用 workingset_activation() 更新(增加) zone->inactive_age 的计数 | 1. 当在文件缓存不活跃链表(LRU_INACTIVE_FILE)里的页面被再一次读取时, 会被激活到活跃 LRU 链表, 这时候会通过 mark_page_accessed(page) -=> workingset_activation(page) 更新(增加) zone->inactive_age 的计数.
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2. 当 page cache 第二次读取时, 在 [add_to_page_cache_lru()](https://elixir.bootlin.com/linux/v3.15/source/mm/filemap.c#L636) 中, 首先会通过 [workingset_refault()](https://elixir.bootlin.com/linux/v3.15/source/mm/workingset.c#L231) -=> [unpack_shadow](https://elixir.bootlin.com/linux/v3.15/source/mm/workingset.c#L164) 计算 Refault Distance, 并且判断是否需要把 page cache 加入到活跃链表中, 以避免下一次读之前被踢出 LRU 链表. 如果发现需要将页面激活, 则调用 [workingset_activation()](https://elixir.bootlin.com/linux/v3.15/source/mm/filemap.c#L638). 其中 unpack_shadow() 函数只把该页面之前存放的 shadow 值重新解码, 得出了图中 T1 时刻的 inactive_age 值, 然后把当前的 inactive_age 减去 T1, 得到 Refault Distance. | 同高速缓存页面 1, mark_page_accessed(page) 激活页面时调用. | | workingset_refault() | 计算页面的 Refault Distance, 并判断是否需要把页面加入到活跃 LRU 链表中. | add_to_page_cache_lru() 中激活高速缓存页面的时候, 通过 workingset_refault() 计算 Refault Distance. | 1. 匿名页面缺页处理时, 如果页面 pte 不为 0, 表示此时 pte 的内容所对应的页面在 swap 空间中, 缺页异常时会通过 do_swap_page() 来分配页面. 在 do_swap_page() 中 get_shadow_from_swap_cache() 获取到页面后, 通过 [workingset_refault()](https://elixir.bootlin.com/linux/v5.9/source/mm/memory.c#L3298) 判断页面是否需要加到活跃 LRU.
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2. `__read_swap_cache_async()` 预读 SWAP 页面的时候时, 同样需要通过 [workingset_refault()](https://elixir.bootlin.com/linux/v5.9/source/mm/swap_state.c#L503) 判定要将页面加入到哪个 LRU 链表中去. | +| workingset_init() | [449dd6984d0e mm: keep page cache radix tree nodes in check](https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=449dd6984d0e47643c04c807f609dd56d48d5bcc) 引入, 3.15 之前, 页面缓存基数树节点在回收它们的页面指针后会被释放. 但是现在, 将 shadow 存储在它们的位置上, 只有在索引节点本身被回收时才会回收 shadow. 这对于在回收了大量缓存后仍然在使用的较大文件来说是有问题的，这些文件中的任何页面实际上都没有再 refault. shadow 将只是停留在那里并浪费内存. 在最坏的情况下, shadow 会不断累积，直到机器耗尽内存.
为了控制这一点, 跟踪每个 numa 节点列表中只包含 shadow 的基数树节点. 使用每个 numa 而不是全局的, 是因为希望基数树节点本身是在本地分配的, 减少对其他独立缓存工作负载的跨节点引用. 引入一个简单的[收缩器 workingset_shadow_shrinker](https://elixir.bootlin.com/linux/v3.15/source/mm/workingset.c#L385) 将回收这些节点上的内存压力。 | NA | NA |