THP（Transparent Huge Page）reclaim功能用於解決因透明大頁THP帶來的記憶體問題（例如OOM）。本文介紹實現THP reclaim功能的介面，以及介面的樣本操作說明。
背景資訊
Linux作業系統的記憶體採用分頁管理員模式，其中的THP是指核心中2 MiB或1 GiB大小的大頁面（普通的小頁面大小為4 KiB），一般被稱為透明大頁。基於應用程式使用到的記憶體範圍越來越大，地址轉換產生的開銷變得不可忽視。因此，當伺服器上的應用程式申請記憶體時，核心會根據進程的實際情況動態分配透明大頁，透明大頁可以減少TLB（Translation Lookaside Buffer） Miss的出現機率，從而提升應用程式的效能。
THP在帶來效能提升的同時，也產生了一定副作用，即可能產生Memory bloating（記憶體膨脹）問題。該問題產生的原因說明：透明大頁申請釋放的粒度為2 MiB（即512個小頁面），相較於小頁面，透明大頁更容易產生記憶體片段，進而導致核心分配的記憶體容量大於實際需要的記憶體容量。
Memory bloating可能引發OOM（Out Of Memory）。例如，一個應用程式實際需要使用2個小頁面，即8 KiB記憶體，但是核心分配了1個透明大頁。此時，除去應用程式實際需要的記憶體（2個小頁面），透明大頁剩下的記憶體（510個小頁面）大小均為0。最終可能會因RSS（Resident Set Size）記憶體用量增加而導致OOM。
為解決THP可能引發的記憶體問題。Alibaba Cloud Linux增加了memcg粒度的THP reclaim功能。在核心回收記憶體時，該功能會把透明大頁面分割為小頁面，並將其中的全零頁面（zero subpage）回收，從而避免記憶體的快速膨脹引發OOM。但您需要注意，由於THP reclaim功能會將透明大頁面分割為小頁面，所以相較於2 MiB大小的透明大頁，THP reclaim功能會在一定程度上造成記憶體效能的回退。
介面說明
實現THP reclaim功能的介面說明，如下表所述：
介面 | 說明 |
| 開啟或關閉THP reclaim功能。支援以下配置項：
THP reclaim功能預設為關閉狀態，即介面預設值為disable。 |
| 查看THP reclaim功能當前的狀態。介面內的參數說明如下：
該介面的參數值按照NUMA node的順序（node0、node1）從左至右排列。 |
| 控制THP reclaim功能的觸發機制。目前支援以下配置項：
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| THP reclaim功能的全域配置介面。支援以下配置項：
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功能限制
僅以下核心版本的Alibaba Cloud Linux鏡像支援配置THP reclaim功能：
Alibaba Cloud Linux 2：
4.19.91-24.al7及以上核心版本。Alibaba Cloud Linux 3：
5.10.134-15.al8及以上核心版本。
您可以通過uname -r命令查詢鏡像的核心版本。
配置THP reclaim功能
本樣本操作中，將以建立一個名為test的memory cgroup為例介紹如何配置THP reclaim。
運行以下命令，建立一個名為test的memory cgroup。
sudo mkdir /sys/fs/cgroup/memory/test/運行以下命令，開啟test的THP reclaim功能。
sudo sh -c 'echo reclaim > /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.thp_reclaim'運行以下命令，確認test的THP reclaim功能成功開啟。
cat /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.thp_reclaim返回結果如下圖所示，被
[]包裹的配置項為生效配置項，[reclaim]表示test的THP reclaim功能已開啟。
運行以下命令，通過THP reclaim功能的全域配置介面強制開啟THP reclaim功能。
sudo sh -c 'echo reclaim > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/reclaim'如果您想強制關閉THP reclaim功能，可運行以下命令：
sudo sh -c 'echo disable > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/reclaim'說明THP reclaim功能的全域配置介面
/sys/kernel/mm/transparent_hugepage/reclaim在設定為強制開啟（reclaim）或強制關閉（disable）時，介面生效的優先順序會高於各個memory cgroup中的memory.thp_reclaim介面，但不會影響各個memory cgroup中memory.thp_reclaim介面的配置。運行以下命令，配置test的
memory.thp_reclaim_ctrl介面的threshold配置項。sudo sh -c 'echo "threshold 32" > /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.thp_reclaim_ctrl'該樣本命令表示如果透明大頁中的全零頁面數量超過32，則會觸發THP reclaim的全零頁面回收功能。
主動觸發THP reclaim的全零頁面回收功能。
主動觸發後，THP reclaim會把所有超過
threshold配置的全零頁面回收。配置項reclaim存在以下配置方式：說明該配置項的調用方式為同步調用，並且為唯寫配置項，即您只能向
memory.thp_reclaim_ctrl介面寫入reclaim以主動觸發THP reclaim的全零頁面回收功能，但不能通過cat命令查看到reclaim配置項。運行以下命令，會主動觸發當前memory cgroup的THP reclaim的全零頁面回收功能。
sudo sh -c 'echo "reclaim 1" > /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.thp_reclaim_ctrl'運行以下命令，會主動遞迴觸發當前memory cgroup以及該cgroup下所有子cgroup的THP reclaim的全零頁面回收功能。
sudo sh -c 'echo "reclaim 2" > /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.thp_reclaim_ctrl'除了通過
reclaim主動觸發THP reclaim的全零頁面回收功能。THP reclaim還會伴隨記憶體回收而觸發：記憶體出現OOM時，會觸發THP reclaim的全零頁面回收功能。
當memory cgroup觸發memory後台非同步回收時，會觸發THP reclaim的全零頁面回收功能。關於memory後台非同步回收的更多資訊，請參見Memcg後台非同步回收。
運行以下命令，查看test的THP reclaim功能狀態。
cat /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.thp_reclaim_stat返回結果樣本如下：
queue_length 14 split_hugepage 523 reclaim_subpage 256207該結果表示：
queue_length表示THP reclaim管理的透明大頁數量為14。split_hugepage表示累計拆分的透明大頁數量為523。reclaim_subpage表示累計回收的全零頁面數量為256207。
測試THP reclaim功能效果
本節基於C語言提供了進程申請透明大頁的代碼測試範例。您可以通過以下測試範例，查看到THP reclaim功能在開啟與關閉時的區別。
運行以下命令，為記憶體使用量量限制介面
memory.limit_in_bytes設定1 GiB的限制。sudo sh -c 'echo 1G > /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.limit_in_bytes'設定後，您可以運行以下命令查看
memory.limit_in_bytes介面的值。cat /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.limit_in_bytes查看結果如下圖所示：
運行以下命令，關閉memcg後台非同步回收功能。
關於memcg後台非同步回收的更多資訊，請參見Memcg後台非同步回收。
sudo sh -c 'echo 0 > /sys/fs/cgroup/memory/test/memory.wmark_ratio'分別在開啟或關閉THP reclaim功能的前提下，運行以下命令對C語言代碼進行測試，並查看測試結果。
gcc -o test <test.c>其中，
<test.c>的程式碼範例如下，您可以根據實際需求替換。// 申請1 G記憶體（即512個透明大頁），其中10個透明大頁包含部分全零頁面。 #include <stdlib.h> // For posix_memalign #include <string.h> // For memset #include <unistd.h> // For pause #define HUGEPAGE_SIZE 4096 * 512 int main() { int i, thp = 512; char *addr; posix_memalign((void **)&addr, HUGEPAGE_SIZE, HUGEPAGE_SIZE * thp); for (i = 0; i < 10; i++) { memset(addr, 0xc, HUGEPAGE_SIZE >> 1); addr += HUGEPAGE_SIZE; } for (; i < thp; i++) { memset(addr, 0xc, HUGEPAGE_SIZE); addr += HUGEPAGE_SIZE; } pause(); return 0; }在測試過程中，您可以在另一台終端通過
dmesg -wH命令同步監控系統是否發生OOM事件和記憶體使用量情況。測試結果根據THP reclaim功能的開啟狀態有所不同：THP reclaim功能開啟：進程申請透明大頁過程中，THP reclaim會把前序申請的透明大頁面分割為小頁，並回收其中的全零頁面，從而減少記憶體的使用量，最終不會發生OOM。
THP reclaim功能關閉：系統不會主動拆分和回收全零頁面，最終發生OOM，您將看到核心輸出關於記憶體不足的日誌資訊，包括可能被殺死的進程詳情。