]> git.proxmox.com Git - mirror_ubuntu-kernels.git/commitdiff
mm: throttle direct reclaimers if PF_MEMALLOC reserves are low and swap is backed...
authorMel Gorman <mgorman@suse.de>
Tue, 31 Jul 2012 23:44:35 +0000 (16:44 -0700)
committerLinus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
Wed, 1 Aug 2012 01:42:46 +0000 (18:42 -0700)
If swap is backed by network storage such as NBD, there is a risk that a
large number of reclaimers can hang the system by consuming all
PF_MEMALLOC reserves.  To avoid these hangs, the administrator must tune
min_free_kbytes in advance which is a bit fragile.

This patch throttles direct reclaimers if half the PF_MEMALLOC reserves
are in use.  If the system is routinely getting throttled the system
administrator can increase min_free_kbytes so degradation is smoother but
the system will keep running.

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: David Miller <davem@davemloft.net>
Cc: Neil Brown <neilb@suse.de>
Cc: Peter Zijlstra <a.p.zijlstra@chello.nl>
Cc: Mike Christie <michaelc@cs.wisc.edu>
Cc: Eric B Munson <emunson@mgebm.net>
Cc: Eric Dumazet <eric.dumazet@gmail.com>
Cc: Sebastian Andrzej Siewior <sebastian@breakpoint.cc>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
include/linux/mmzone.h
mm/page_alloc.c
mm/vmscan.c

index 64b2c3a482865a59bf9e5e702ae0ef6d0c6ee867..2daa54f55db7bc1a59d894937685fead6fa01bc2 100644 (file)
@@ -705,6 +705,7 @@ typedef struct pglist_data {
                                             range, including holes */
        int node_id;
        wait_queue_head_t kswapd_wait;
+       wait_queue_head_t pfmemalloc_wait;
        struct task_struct *kswapd;     /* Protected by lock_memory_hotplug() */
        int kswapd_max_order;
        enum zone_type classzone_idx;
index ef2d1e72fc07f96380628c33e021022570360191..48aee0f5902f148f7b6a480f03b6e816ac057b91 100644 (file)
@@ -4389,6 +4389,7 @@ static void __paginginit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
        pgdat_resize_init(pgdat);
        pgdat->nr_zones = 0;
        init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
+       init_waitqueue_head(&pgdat->pfmemalloc_wait);
        pgdat->kswapd_max_order = 0;
        pgdat_page_cgroup_init(pgdat);
 
index 6b1f89a912120e65e36068a1c697c982d508d13e..021a44a7bd20e65f363e4fa06711034325dc35d9 100644 (file)
@@ -2112,6 +2112,80 @@ out:
        return 0;
 }
 
+static bool pfmemalloc_watermark_ok(pg_data_t *pgdat)
+{
+       struct zone *zone;
+       unsigned long pfmemalloc_reserve = 0;
+       unsigned long free_pages = 0;
+       int i;
+       bool wmark_ok;
+
+       for (i = 0; i <= ZONE_NORMAL; i++) {
+               zone = &pgdat->node_zones[i];
+               pfmemalloc_reserve += min_wmark_pages(zone);
+               free_pages += zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES);
+       }
+
+       wmark_ok = free_pages > pfmemalloc_reserve / 2;
+
+       /* kswapd must be awake if processes are being throttled */
+       if (!wmark_ok && waitqueue_active(&pgdat->kswapd_wait)) {
+               pgdat->classzone_idx = min(pgdat->classzone_idx,
+                                               (enum zone_type)ZONE_NORMAL);
+               wake_up_interruptible(&pgdat->kswapd_wait);
+       }
+
+       return wmark_ok;
+}
+
+/*
+ * Throttle direct reclaimers if backing storage is backed by the network
+ * and the PFMEMALLOC reserve for the preferred node is getting dangerously
+ * depleted. kswapd will continue to make progress and wake the processes
+ * when the low watermark is reached
+ */
+static void throttle_direct_reclaim(gfp_t gfp_mask, struct zonelist *zonelist,
+                                       nodemask_t *nodemask)
+{
+       struct zone *zone;
+       int high_zoneidx = gfp_zone(gfp_mask);
+       pg_data_t *pgdat;
+
+       /*
+        * Kernel threads should not be throttled as they may be indirectly
+        * responsible for cleaning pages necessary for reclaim to make forward
+        * progress. kjournald for example may enter direct reclaim while
+        * committing a transaction where throttling it could forcing other
+        * processes to block on log_wait_commit().
+        */
+       if (current->flags & PF_KTHREAD)
+               return;
+
+       /* Check if the pfmemalloc reserves are ok */
+       first_zones_zonelist(zonelist, high_zoneidx, NULL, &zone);
+       pgdat = zone->zone_pgdat;
+       if (pfmemalloc_watermark_ok(pgdat))
+               return;
+
+       /*
+        * If the caller cannot enter the filesystem, it's possible that it
+        * is due to the caller holding an FS lock or performing a journal
+        * transaction in the case of a filesystem like ext[3|4]. In this case,
+        * it is not safe to block on pfmemalloc_wait as kswapd could be
+        * blocked waiting on the same lock. Instead, throttle for up to a
+        * second before continuing.
+        */
+       if (!(gfp_mask & __GFP_FS)) {
+               wait_event_interruptible_timeout(pgdat->pfmemalloc_wait,
+                       pfmemalloc_watermark_ok(pgdat), HZ);
+               return;
+       }
+
+       /* Throttle until kswapd wakes the process */
+       wait_event_killable(zone->zone_pgdat->pfmemalloc_wait,
+               pfmemalloc_watermark_ok(pgdat));
+}
+
 unsigned long try_to_free_pages(struct zonelist *zonelist, int order,
                                gfp_t gfp_mask, nodemask_t *nodemask)
 {
@@ -2131,6 +2205,15 @@ unsigned long try_to_free_pages(struct zonelist *zonelist, int order,
                .gfp_mask = sc.gfp_mask,
        };
 
+       throttle_direct_reclaim(gfp_mask, zonelist, nodemask);
+
+       /*
+        * Do not enter reclaim if fatal signal is pending. 1 is returned so
+        * that the page allocator does not consider triggering OOM
+        */
+       if (fatal_signal_pending(current))
+               return 1;
+
        trace_mm_vmscan_direct_reclaim_begin(order,
                                sc.may_writepage,
                                gfp_mask);
@@ -2275,8 +2358,13 @@ static bool pgdat_balanced(pg_data_t *pgdat, unsigned long balanced_pages,
        return balanced_pages >= (present_pages >> 2);
 }
 
-/* is kswapd sleeping prematurely? */
-static bool sleeping_prematurely(pg_data_t *pgdat, int order, long remaining,
+/*
+ * Prepare kswapd for sleeping. This verifies that there are no processes
+ * waiting in throttle_direct_reclaim() and that watermarks have been met.
+ *
+ * Returns true if kswapd is ready to sleep
+ */
+static bool prepare_kswapd_sleep(pg_data_t *pgdat, int order, long remaining,
                                        int classzone_idx)
 {
        int i;
@@ -2285,7 +2373,21 @@ static bool sleeping_prematurely(pg_data_t *pgdat, int order, long remaining,
 
        /* If a direct reclaimer woke kswapd within HZ/10, it's premature */
        if (remaining)
-               return true;
+               return false;
+
+       /*
+        * There is a potential race between when kswapd checks its watermarks
+        * and a process gets throttled. There is also a potential race if
+        * processes get throttled, kswapd wakes, a large process exits therby
+        * balancing the zones that causes kswapd to miss a wakeup. If kswapd
+        * is going to sleep, no process should be sleeping on pfmemalloc_wait
+        * so wake them now if necessary. If necessary, processes will wake
+        * kswapd and get throttled again
+        */
+       if (waitqueue_active(&pgdat->pfmemalloc_wait)) {
+               wake_up(&pgdat->pfmemalloc_wait);
+               return false;
+       }
 
        /* Check the watermark levels */
        for (i = 0; i <= classzone_idx; i++) {
@@ -2318,9 +2420,9 @@ static bool sleeping_prematurely(pg_data_t *pgdat, int order, long remaining,
         * must be balanced
         */
        if (order)
-               return !pgdat_balanced(pgdat, balanced, classzone_idx);
+               return pgdat_balanced(pgdat, balanced, classzone_idx);
        else
-               return !all_zones_ok;
+               return all_zones_ok;
 }
 
 /*
@@ -2546,6 +2648,16 @@ loop_again:
                        }
 
                }
+
+               /*
+                * If the low watermark is met there is no need for processes
+                * to be throttled on pfmemalloc_wait as they should not be
+                * able to safely make forward progress. Wake them
+                */
+               if (waitqueue_active(&pgdat->pfmemalloc_wait) &&
+                               pfmemalloc_watermark_ok(pgdat))
+                       wake_up(&pgdat->pfmemalloc_wait);
+
                if (all_zones_ok || (order && pgdat_balanced(pgdat, balanced, *classzone_idx)))
                        break;          /* kswapd: all done */
                /*
@@ -2647,7 +2759,7 @@ out:
        }
 
        /*
-        * Return the order we were reclaiming at so sleeping_prematurely()
+        * Return the order we were reclaiming at so prepare_kswapd_sleep()
         * makes a decision on the order we were last reclaiming at. However,
         * if another caller entered the allocator slow path while kswapd
         * was awake, order will remain at the higher level
@@ -2667,7 +2779,7 @@ static void kswapd_try_to_sleep(pg_data_t *pgdat, int order, int classzone_idx)
        prepare_to_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
 
        /* Try to sleep for a short interval */
-       if (!sleeping_prematurely(pgdat, order, remaining, classzone_idx)) {
+       if (prepare_kswapd_sleep(pgdat, order, remaining, classzone_idx)) {
                remaining = schedule_timeout(HZ/10);
                finish_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait);
                prepare_to_wait(&pgdat->kswapd_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
@@ -2677,7 +2789,7 @@ static void kswapd_try_to_sleep(pg_data_t *pgdat, int order, int classzone_idx)
         * After a short sleep, check if it was a premature sleep. If not, then
         * go fully to sleep until explicitly woken up.
         */
-       if (!sleeping_prematurely(pgdat, order, remaining, classzone_idx)) {
+       if (prepare_kswapd_sleep(pgdat, order, remaining, classzone_idx)) {
                trace_mm_vmscan_kswapd_sleep(pgdat->node_id);
 
                /*