]> Gentwo Git Trees - linux/.git/commitdiff
SLUB: Add support for per object memory policies
authorChristoph Lameter <cl@gentwo.org>
Fri, 6 Sep 2024 15:53:58 +0000 (08:53 -0700)
committerChristoph Lameter <cl@gentwo.org>
Tue, 1 Oct 2024 18:37:01 +0000 (11:37 -0700)
    The old SLAB allocator used to support memory policies on a per
    allocation bases. In SLUB the memory policies are applied on a
    per page frame / folio bases. Doing so avoids having to check memory
    policies in critical code paths for kmalloc and friends.

    This worked on general well on Intel/AMD/PowerPC because the
    interconnect technology is mature and can minimize the latencies
    through intelligent caching even if a small object is not
    placed optimally.

    However, on ARM we have an emergence of new NUMA interconnect
    technology based more on embedded devices. Caching of remote content
    can currently be ineffective using the standard building blocks / mesh
    available on that platform. Such architectures benefit if each slab
    object is individually placed according to memory policies
    and other restrictions.

    This patch adds another kernel parameter

            slab_strict_numa

    If that is set then a static branch is activated that will cause
    the hotpaths of the allocator to evaluate the current memory
    allocation policy. Each object will be properly placed by
    paying the price of extra processing and SLUB will no longer
    defer to the page allocator to apply memory policies at the
    folio level.

    This patch improves performance of memcached running
    on Ampere Altra 2P system (ARM Neoverse N1 processor)
    by 3.6% due to accurate placement of small kernel objects.

Tested-by: Huang Shijie <shijie@os.amperecomputing.com>
Signed-off-by: Christoph Lameter (Ampere) <cl@gentwo.org>
mm/slub.c

index 21f71cb6cc06d951a657290421f41170bb3c76cf..7ae94f79740dcc0dfe785715ba37360365d29d6f 100644 (file)
--- a/mm/slub.c
+++ b/mm/slub.c
@@ -218,6 +218,10 @@ DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(slub_debug_enabled);
 #endif
 #endif         /* CONFIG_SLUB_DEBUG */
 
+#ifdef CONFIG_NUMA
+static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(strict_numa);
+#endif
+
 /* Structure holding parameters for get_partial() call chain */
 struct partial_context {
        gfp_t flags;
@@ -3957,6 +3961,28 @@ static __always_inline void *__slab_alloc_node(struct kmem_cache *s,
        object = c->freelist;
        slab = c->slab;
 
+#ifdef CONFIG_NUMA
+       if (static_branch_unlikely(&strict_numa) &&
+                       node == NUMA_NO_NODE) {
+
+               struct mempolicy *mpol = current->mempolicy;
+
+               if (mpol) {
+                       /*
+                        * Special BIND rule support. If existing slab
+                        * is in permitted set then do not redirect
+                        * to a particular node.
+                        * Otherwise we apply the memory policy to get
+                        * the node we need to allocate on.
+                        */
+                       if (mpol->mode != MPOL_BIND || !slab ||
+                                       !node_isset(slab_nid(slab), mpol->nodes))
+
+                               node = mempolicy_slab_node();
+               }
+       }
+#endif
+
        if (!USE_LOCKLESS_FAST_PATH() ||
            unlikely(!object || !slab || !node_match(slab, node))) {
                object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c, orig_size);
@@ -5601,6 +5627,22 @@ static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
 __setup("slab_min_objects=", setup_slub_min_objects);
 __setup_param("slub_min_objects=", slub_min_objects, setup_slub_min_objects, 0);
 
+#ifdef CONFIG_NUMA
+static int __init setup_slab_strict_numa(char *str)
+{
+       if (nr_node_ids > 1) {
+               static_branch_enable(&strict_numa);
+               pr_info("SLUB: Strict NUMA enabled.\n");
+       } else
+               pr_warn("slab_strict_numa parameter set on non NUMA system.\n");
+
+       return 1;
+}
+
+__setup("slab_strict_numa", setup_slab_strict_numa);
+#endif
+
+
 #ifdef CONFIG_HARDENED_USERCOPY
 /*
  * Rejects incorrectly sized objects and objects that are to be copied